KR20240035289A - 압전 모터를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 하우징; 렌즈를 포함하고, 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되는 렌즈 어셈블리; 상기 렌즈 어셈블리가 결합되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 렌즈의 광 축 방향으로 이동이 가능한 제1 캐리어; 상기 제1 캐리어가 배치되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동이 가능한 제2 캐리어; 상기 제1 캐리어 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제1 캐리어를 상기 광 축 방향으로 이동시키도록 제1 구동력을 제공하는 제1 압전 모터; 및 상기 카메라 하우징 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제2 캐리어를 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동시키도록 제2 구동력을 제공하는 제2 압전 모터;를 포함할 수 있다. 상기 제1 캐리어는 상기 제2 캐리어에 상기 광 축 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 상기 제2 압전 모터는 상기 카메라 하우징에 안착된 상태에서 적어도 일부가 상기 광 축에 수직한 방향으로 이동함에 따라 상기 제2 캐리어에 상기 제2 구동력을 전달하도록 구성될 수 있다.
Description
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 압전 모터를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
스마트 폰과 같은 모바일 전자 장치는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 렌즈들, 렌즈들을 둘러싸는 렌즈 배럴, 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 다양한 기능을 지원할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 이미지 안정화(예: OIS(optical image stabilization), DIS(digital image stabilization), EIS(electrical image stabilization)) 및 자동 초점 조절(예: AF(auto focus))과 관련된 기능을 지원할 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈를 이미지 센서에 대해 상대적으로 이동시킴으로써 이미지 안정화 기능 및 자동 초점 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 이미지 안정화 기능과 관련하여 이미지 센서를 기준으로 렌즈를 광 축에 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되거나, 자동 초점 기능과 관련하여 이미지 센서를 기준으로 렌즈를 광 축 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈의 이동을 구현하기 위한 다양한 종류의 액추에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 스텝 모터(STM; stepping motor), 보이스 코일 모터(VCM; voice coil motor), 형상기억합금(SMA; shape memory alloys) 및 압전 모터(piezoelectric motor)를 이용하여 제공될 수 있다.
상술한 정보는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 하는 배경 기술(related art)로 제공될 수 있다. 상술한 내용 중 어느 것도 본 개시와 관련된 종래 기술(prior art)로서 적용될 수 있는지에 대하여 어떠한 주장이나 결정이 제기되지 않는다.
본 문서에 개시되는 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 하우징; 렌즈를 포함하고, 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되는 렌즈 어셈블리; 상기 렌즈 어셈블리가 결합되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 렌즈의 광 축 방향으로 이동이 가능한 제1 캐리어; 상기 제1 캐리어가 배치되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동이 가능한 제2 캐리어; 상기 제1 캐리어 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제1 캐리어를 상기 광 축 방향으로 이동시키도록 제1 구동력을 제공하는 제1 압전 모터; 및 상기 카메라 하우징 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제2 캐리어를 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동시키도록 제2 구동력을 제공하는 제2 압전 모터;를 포함할 수 있다. 상기 제1 캐리어는 상기 제2 캐리어에 상기 광 축 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 상기 제2 압전 모터는 상기 카메라 하우징에 안착된 상태에서 적어도 일부가 상기 광 축에 수직한 방향으로 이동함에 따라 상기 제2 캐리어에 상기 제2 구동력을 전달하도록 구성될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 정면도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 캐리어 및 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 스프링 부재를 도시한 도면이다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 9b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 9c는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 압전 소자 및 탄성 몸체를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 제1 압전 소자와 탄성 몸체가 진동하는 동작을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터와 제2 캐리어의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 가이드 부재 및 제2 압전 모터의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어, 가이드 부재 및 압전 모터의 분해 사시도이다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 15b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 가이드 부재 및 제2 압전 모터의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 18a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 도시한 도면이다.
도 18b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 기판 부재와 압전 모터 사이의 전기적 연결 구조를 도시한 도면이다.
도 20a는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터에서 제1 연결 부재의 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 20b는 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터에서 제2 연결 부재의 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 20c는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터 및 제2 압전 모터에서 연결 부재의 이동 동작을 그래프로 도시한 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 정면도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 캐리어 및 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 스프링 부재를 도시한 도면이다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 9b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 9c는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 압전 소자 및 탄성 몸체를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 제1 압전 소자와 탄성 몸체가 진동하는 동작을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터와 제2 캐리어의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 가이드 부재 및 제2 압전 모터의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어, 가이드 부재 및 압전 모터의 분해 사시도이다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 15b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 가이드 부재 및 제2 압전 모터의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 18a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 도시한 도면이다.
도 18b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 기판 부재와 압전 모터 사이의 전기적 연결 구조를 도시한 도면이다.
도 20a는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터에서 제1 연결 부재의 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 20b는 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터에서 제2 연결 부재의 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 20c는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터 및 제2 압전 모터에서 연결 부재의 이동 동작을 그래프로 도시한 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 2의 블록도(200)를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)은 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(180) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 디스플레이 모듈(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)이 프로세서(120)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(160)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다. 도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다. 도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는, 전면)(310A), 제2 면(또는, 후면)(310B), 및 제1 면(310A) 및 제2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 제3 면(또는, 측면)(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 하우징(310)은, 제1 면(310A), 제2 면(310B) 및 제3 면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
제1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 제3 면(310C)은 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는, 측면 부재)(318)에 의하여 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성될 수 있고, 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
전면 플레이트(302)는, 제1 면(310A)의 일부 영역으로부터 후면 플레이트(311) 방향으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(310D)들을 포함할 수 있다. 제1 영역(310D)들은 전면 플레이트(302)의 긴 엣지(long edge) 양단에 위치할 수 있다.
후면 플레이트(311)는, 제2 면(310B)의 일부 영역으로부터 전면 플레이트(302) 방향으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(310E)들을 포함할 수 있다. 제2 영역(310E)들은 후면 플레이트(311)의 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전면 플레이트(302)(또는 후면 플레이트(311))는 제1 영역(310D)들(또는 제2 영역(310E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에서, 전면 플레이트(302)(또는 후면 플레이트(311))는 제1 영역(310D)들(또는 제2 영역(310E)들) 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
측면 베젤 구조(318)는, 전자 장치(300)의 측면에서 볼 때, 상기와 같은 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들이 포함되지 않는 측면 방향(예: 단변)에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들을 포함한 측면 방향(예: 장변)에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.
전자 장치(300)는 디스플레이(301)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 오디오 모듈(303, 304, 307)(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 센서 모듈(미도시)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 카메라 모듈(305, 312, 313)(예: 도 1 및 도 2의 카메라 모듈(180)), 키 입력 장치(317)(예: 도 1의 입력 장치(150)), 발광 소자(미도시), 및 커넥터 홀(308)(예: 도 1의 연결 단자(178)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(300)는, 상기 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317) 또는 발광 소자(미도시))를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(301)의 적어도 일부는 제1 면(310A), 및 제3 면(310C)의 제1 영역(310D)들을 포함하는 전면 플레이트(302)를 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 디스플레이(301)는 전면 플레이트(302)의 배면에 배치될 수 있다.
디스플레이(301)의 모서리는 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 디스플레이(301)가 시각적으로 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽 간의 간격은 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
하우징(310)의 표면(또는 전면 플레이트(302))은 디스플레이(301)가 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화면 표시 영역은, 제1 면(310A), 및 측면의 제1 영역(310D)들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 화면 표시 영역(310A, 310D)은 사용자의 생체 정보를 획득하도록 구성된 센싱 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, "화면 표시 영역(310A, 310D)이 센싱 영역을 포함함"의 의미는 센싱 영역의 적어도 일부가 화면 표시 영역(310A, 310D)에 겹쳐질 수 있는 것(overlapped)으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱 영역(미도시)은 화면 표시 영역(310A, 310D)의 다른 영역과 마찬가지로 디스플레이(301)에 의해 시각 정보를 표시할 수 있고, 추가적으로 사용자의 생체 정보(예: 지문)를 획득할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.
디스플레이(301)의 화면 표시 영역(310A, 310D)은 제1 카메라 모듈(305)(예: 펀치 홀 카메라)이 시각적으로 노출될 있는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 카메라 모듈(305)이 시각적으로 노출된 영역은 가장자리의 적어도 일부가 화면 표시 영역(310A, 310D)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 카메라 모듈(305)은 복수의 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180))들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 디스플레이(301)는, 화면 표시 영역(310A, 310D)의 배면에 오디오 모듈(미도시), 센서 모듈(미도시), 카메라 모듈(예: 제1 카메라 모듈(305)), 및 발광 소자(미도시) 중 적어도 하나가 배치되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(300)는 제1 면(310A)(예: 전면) 및/또는 측면(310C)(예: 제1 영역(310D) 중 적어도 하나의 면)의 배면(예: -z축 방향을 향하는 면)에, 제1 카메라 모듈(305)(예: 언더 디스플레이 카메라(UDC; under display camera))이 제1 면(310A) 및/또는 측면(310C)를 향하도록 배치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)은 디스플레이(301)의 아래에 배치될 수 있고, 화면 표시 영역(310A, 310D)으로 시각적으로 노출되지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(305)이 언더 디스플레이 카메라로 구성되는 경우, 디스플레이(301)는 제1 카메라 모듈(305)과 대면하는 영역이 콘텐츠를 표시하는 표시 영역의 일부로서, 지정된 투과율을 갖는 투과 영역으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 투과 영역은 약 5% 내지 약 50% 범위의 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 투과 영역은 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230))로 결상되어 화상을 생성하기 위한 광이 통과하는, 제1 카메라 모듈(305)의 유효 영역(예: 화각(FOV) 영역)과 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(301)의 투과 영역은 주변보다 픽셀의 밀도 및/또는 배선 밀도가 낮은 영역을 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(303, 304, 307)은 마이크 홀(303, 304) 및 스피커 홀(307)을 포함할 수 있다.
마이크 홀(303, 304)은 제3 면(310C)의 일부 영역에 형성된 제1 마이크 홀(303) 및 제2 면(310B)의 일부 영역에 형성된 제2 마이크 홀(304)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(303, 304)의 내부에는 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크(미도시)가 배치될 수 있다. 마이크는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크를 포함할 수 있다.
제2 면(310B)의 일부 영역에 형성된 제2 마이크 홀(304)은, 카메라 모듈(305, 312, 313)에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 마이크 홀(304)은 카메라 모듈(305, 312, 313) 실행 시 소리를 획득하거나, 또는 다른 기능 실행 시 소리를 획득할 수 있다.
스피커 홀(307)은, 외부 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(미도시)을 포함할 수 있다. 외부 스피커 홀(307)은 전자 장치(300)의 제3 면(310C)의 일부에 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 외부 스피커 홀(307)은 마이크 홀(303)과 하나의 홀로 구현될 수 있다. 도시되지 않았으나, 통화용 리시버 홀(미도시)은 제3 면(310C)의 다른 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 통화용 리시버 홀은 외부 스피커 홀(307)이 형성된 제3 면(310C)의 일부(예: -y축 방향을 향하는 부분)와 마주보는 제3 면(310C)의 다른 일부(예: +y축 방향을 향하는 부분)에 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 통화용 리시버 홀은 제3 면(310C)의 일부에 형성되지 않고, 전면 플레이트(302)(또는, 디스플레이(301))와 측면 베젤 구조(318) 사이의 이격 공간에 의해 형성될 수도 있다.
전자 장치(300)는 외부 스피커 홀(307) 또는 통화용 리시버 홀(미도시)을 통해 하우징(310)의 외부로 소리를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 스피커는 스피커 홀(307)이 생략된 피에조 스피커를 포함할 수 있다.
센서 모듈(미도시)은, 전자 장치(300)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈은, 근접 센서, HRM 센서, 지문 센서, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(300)의 제1 면(310A)으로 노출되는 제1 카메라 모듈(305)(예: 펀치 홀 카메라), 제2 면(310B)으로 노출되는 제2 카메라 모듈(312), 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다.
제1 카메라 모듈(305)은 디스플레이(301)의 화면 표시 영역(310A, 110D)의 일부를 통해 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)은 디스플레이(301)의 일부에 형성된 개구(미도시)를 통해 화면 표시 영역(310A, 310D)의 일부 영역으로 시각적으로 노출될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)(예: 언더 디스플레이 카메라)은 디스플레이(301)의 배면에 배치될 수 있고, 화면 표시 영역(310A, 310D)에 시각적으로 노출되지 않을 수 있다.
제2 카메라 모듈(312)은 복수의 카메라들(예: 듀얼 카메라, 트리플 카메라 또는 쿼드 카메라)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 카메라 모듈(312)이 반드시 복수의 카메라들을 포함하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 하나의 카메라를 포함할 수도 있다.
제1 카메라 모듈(305) 및 제2 카메라 모듈(312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(300)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(317)는 하우징(310)의 제3 면(310C))(예: 제1 영역(310D)들 및/또는 상기 제2 영역(310E)들)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(300)는 키 입력 장치(317) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고, 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시 예에서, 키 입력 장치는 화면 표시 영역(310A, 310D)에 포함된 센싱 영역(미도시)을 형성하는 센서 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
커넥터 홀(308)은 커넥터를 수용할 수 있다. 커넥터 홀(308)은 하우징(310)의 제3 면(310C)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 커넥터 홀(308)은 오디오 모듈(예: 마이크 홀(303) 및 스피커 홀(307))의 적어도 일부와 인접하도록 제3 면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송/수신 하기 위한 커넥터(예: USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(308) 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송/수신하기 위한 커넥터(예: 이어폰 잭)를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(미도시)을 포함할 수 있다.
전자 장치(300)는 발광 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(미도시)는 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(미도시)는 전자 장치(300)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 발광 소자(미도시)는 제1 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(미도시)는, LED, IR LED 및/또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)는, 전면 플레이트(320)(예: 도 3a의 전면 플레이트(302)), 디스플레이(330)(예: 도 3a의 디스플레이(301)), 측면 부재(340)(예: 도 3a의 측면 베젤 구조(318)), 인쇄 회로 기판(350), 리어 케이스(360), 배터리(370), 후면 플레이트(380)(예: 도 3b의 후면 플레이트(311)) 및 안테나(미도시)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(300)는 상기 구성요소들 중 적어도(예: 리어 케이스(360))를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수도 있다. 도 3c에 도시된 전자 장치(300)의 구성요소 중 일부는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 전자 장치((300)의 구성요소 중 일부와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하, 중복되는 설명은 생략한다.
전면 플레이트(320) 및 디스플레이(330)는 측면 부재(340)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 기준으로 전면 플레이트(320) 및 디스플레이(330)는 측면 부재(340)의 아래에 배치될 수 있다. 전면 플레이트(320) 및 디스플레이(330)는 측면 부재(340)로부터 +z축 방향에 위치할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(330)는 측면 부재(340)의 아래에 결합되고, 전면 플레이트(320)는 디스플레이(330)의 아래에 결합될 수 있다. 전면 플레이트(320)는 전자 장치(300)의 외면(또는 외관)의 일부를 형성할 수 있다. 디스플레이(330)는 전자 장치(300)의 내부에 위치하도록 전면 플레이트(320)와 측면 부재(340) 사이에 배치될 수 있다.
측면 부재(340)는 디스플레이(330) 및 후면 플레이트(380) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 측면 부재(340)는 후면 플레이트(380)와 디스플레이(330) 사이의 공간을 둘러싸도록 구성될 수 있다.
측면 부재(340)는 전자 장치(300)의 측면(예: 도 3a의 제3 면(310C))의 일부를 형성하는 프레임 구조(341) 및 프레임 구조(341)로부터 내측으로 연장되는 플레이트 구조(342)를 포함할 수 있다.
플레이트 구조(342)는 프레임 구조(341)에 의해 둘러싸이도록 프레임 구조(341)의 내부에 배치될 수 있다. 플레이트 구조(342)는 프레임 구조(341)와 연결되거나, 또는 프레임 구조(341)와 일체로 형성될 수 있다. 플레이트 구조(342)는 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 플레이트 구조(342)는 전자 장치(300)에 포함된 다른 구성요소들을 지지할 수 있다. 예를 들어, 플레이트 구조(342)에는 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(350), 리어 케이스(360) 및 배터리(370) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 플레이트 구조(342)는 일 면(예: +z축 방향을 향하는 면)에 디스플레이(330)가 결합되고, 일 면의 반대를 향하는 면(예: -z축 방향을 향하는 면)에 인쇄 회로 기판(350)이 결합될 수 있다.
리어 케이스(360)는 후면 플레이트(380)와 플레이트 구조(342) 사이에 배치될 수 있다. 리어 케이스(360)는 인쇄 회로 기판(350)의 적어도 일부와 중첩되도록 측면 부재(340)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 리어 케이스(360)는 인쇄 회로 기판(350)을 사이에 두고 플레이트 구조(342)와 마주볼 수 있다.
인쇄 회로 기판(350)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(370)(예: 도 1의 배터리(189))는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 배터리(370)는 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(370)의 적어도 일부는 인쇄 회로 기판(350)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(370)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(미도시)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))는, 후면 플레이트(380)와 배터리(370) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(미도시)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(미도시)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다.
제1 카메라 모듈(305)은 렌즈가 전면 플레이트(320)(예: 도 3a의 전면(310A))의 일부 영역을 통해 외부 광을 수신할 수 있도록 측면 부재(340)의 적어도 일부(예: 플레이트 구조(342))에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)의 렌즈는 전면 플레이트(320)의 일부 영역으로 시각적으로 노출될 수 있다. 디스플레이(330)에는 제1 카메라 모듈(305)에 대응되는 카메라 영역(337)(예: 개구 영역 또는 투광 영역)이 형성될 수 있다.
제2 카메라 모듈(312)은 렌즈가 전자 장치(300)의 후면 플레이트(380)(예: 도 3b의 후면(310B))의 카메라 영역(384)을 통해 외부 광을 수신할 수 있도록 인쇄 회로 기판(350)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 모듈(312)의 렌즈는 카메라 영역(384)으로 시각적으로 노출될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 카메라 모듈(312)은 전자 장치(300)의 하우징(예: 도 3a 및 도 3b의 하우징(310))에 형성된 내부 공간의 적어도 일부에 배치될 수 있고, 연결 부재(예: 커넥터)를 통해 인쇄 회로 기판(350)에 전기적으로 연결될 수 있다.
카메라 영역(384)은 후면 플레이트(380)의 표면(예: 도 3b의 후면(310B))에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 영역(384)은 제2 카메라 모듈(312)의 렌즈로 외부의 광이 입사되도록 적어도 부분적으로 투명하게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 영역(384)의 적어도 일부는 후면 플레이트(380)의 상기 표면으로부터 소정의 높이로 돌출될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라 영역(384)은 후면 플레이트(380)의 표면과 실질적으로 동일한 평면을 형성할 수도 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 정면도이다. 도 4b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)(예: 도 3a 및 도 3c의 제1 카메라 모듈(305), 도 3b 및 도 3c의 제2 카메라 모듈(312))은 카메라 하우징(410), 렌즈 어셈블리(420)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)) 및 렌즈 캐리어(430)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 하우징(410)은 커버(411) 및 베이스(413)를 포함할 수 있다. 커버(411) 및 베이스(413)는 서로 결합되어 카메라 모듈(400)의 다른 부품들이 수용될 수 있는 소정의 공간을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 베이스(413)는 렌즈 어셈블리(420) 및 렌즈 캐리어(430)를 지지할 수 있고, 커버(411)는 렌즈 어셈블리(420) 및 렌즈 캐리어(430)의 적어도 일부를 덮도록 베이스(413)에 결합될 수 있다. 커버(411)에는 렌즈 어셈블리(420)의 적어도 일부가 수용되는 개구(4112)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)는 개구(4112)를 통과하여, 적어도 일부가 카메라 하우징(410) 외부로 노출될 수 있다. 커버(411)는 전자 방해 잡음(EMI; electro magnetic interference)을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 커버(411)는 금속 재질로 형성될 수 있고, 쉴드 캔(또는 EMI 쉴드 캔)으로 참조될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 어셈블리(420)는 렌즈(421) 및 렌즈(421)가 수용되는 렌즈 배럴(423)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(423)은 하나 이상의 렌즈(421)를 둘러쌀 수 있다. 렌즈 배럴(423)은 렌즈(421)를 지지하고, 외부 충격으로부터 렌즈(421)를 보호하는 기능을 제공할 수 있다. 렌즈 어셈블리(420)는 적어도 일부가 커버(411)의 개구(4112)를 통해 카메라 하우징(410)의 외부로 시각적으로 노출될 수 있고, 외부 광이 렌즈(421)로 입사될 수 있다.
렌즈 어셈블리(420)는 개구(4112)를 통과하여 커버(411)로부터 소정의 높이로 돌출될 수 있다. 다만, 도시된 실시 예에 한정되지 않고, 다양한 실시 예에 따라서, 렌즈 어셈블리(420)는 카메라 하우징(410) 내부에 완전히 수용되고, 개구(4112) 또는 투명한 글래스를 포함하는 수광 영역을 통해 외부 광이 입사되도록 구성될 수도 있다.
렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)에 결합된 상태로 카메라 하우징(410) 내부에 수용될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)에 결합(또는 마운트)될 수 있고, 렌즈 캐리어(430)의 적어도 일부와 함께 카메라 하우징(410)을 기준으로 상대적으로 하나 이상의 방향(예: x축, y축 및 z축 중 적어도 하나의 방향)으로 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 캐리어(430)는 렌즈 어셈블리(420)와 결합될 수 있고, 카메라 하우징(410) 내부에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 렌즈 캐리어(430)는 적어도 일부가 카메라 하우징(410)에 대해 상대적으로 광 축(OA) 방향 또는 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 렌즈 캐리어(430)는 렌즈 어셈블리(420)를 카메라 하우징(410)(또는, 카메라 하우징(410)에 고정된 이미지 센서(미도시))에 대해 상대적으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈 캐리어(430)는 적어도 일부가 카메라 하우징(410) 내부에 수용된 상태에서 전체 및/또는 일부가 카메라 하우징(410)을 기준으로 광 축(OA) 방향(예: z축 방향) 및/또는 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향(예: x축 방향 및 y축 방향)으로 이동할 수 있고, 렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)와 함께 이동할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은, 렌즈 캐리어(430)의 이동을 제어함으로써 자동 초점(AF; auto focus) 기능 및 광학식 이미지 안정화(OIS; optical image stabilization) 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(400)은 렌즈 캐리어(430)를 광 축(OA) 방향으로 이동시킴에 따라 자동 초점 기능을 수행할 수 있다. 카메라 모듈(400)은 렌즈 캐리어(430)를 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 하나 이상의 방향으로 이동시킴에 따라 이미지 안정화 기능(예: 손떨림 보정 기능)을 수행할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은 카메라 하우징(410), 렌즈 어셈블리(420), 렌즈 캐리어(430), 압전 모터(500), 모터 홀더(493), 센서 어셈블리(491), 기판 부재(492)를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 카메라 모듈(400)의 구성요소들 중 적어도 일부는 도 4a 및 도4b에 도시된 카메라 모듈(400)의 구성요소들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에서, 카메라 하우징(410)은 렌즈 캐리어(430)가 배치되는 베이스(413) 및 베이스(413)와 결합되는 커버(411)를 포함할 수 있다. 카메라 하우징(410) 내부에는 베이스(413)와 커버(411)의 결합을 통해 렌즈 캐리어(430), 압전 모터(500), 기판 부재(492) 및 렌즈 어셈블리(420)가 배치되는 내부 공간이 형성될 수 있다. 커버(411)에는 렌즈(421)가 카메라 하우징(410) 외부로 노출될 수 있도록 제1 개구(4111)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 베이스(413)는 렌즈 캐리어(430), 압전 모터 홀더(493), 기판 부재(492) 및 센서 어셈블리(491)를 지지할 수 있다. 베이스(413)는 렌즈 어셈블리(420)를 향하는 제1 면(415)(예: +z축 방향을 향하는 면) 및 제1 면(415)의 반대를 향하는 제2 면(미도시)(예: -z축 방향을 향하는 면)을 포함할 수 있다. 베이스(413)의 제1 면(415)에는 렌즈 캐리어(430) 및 기판 부재(492)가 배치될 수 있고, 제2 면에는 센서 어셈블리(491)가 배치될 수 있다.
베이스(413)는 커버(411)와 결합 시, 부분적으로 커버(411)의 내측면(4112)과 접촉되는 측벽 부분(416)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 측벽 부분(416)은 커버(411)와의 결합을 가이드할 수 있다. 측벽 부분(416)은 베이스(413)의 제1 면(415) 상에서 제1 면(415)의 가장자리를 따라서 실질적으로 수직하게 연장될 수 있다. 측벽 부분(416)은 기판 부재(492)의 일부를 지지할 수 있다.
베이스(413)에는 제2 개구(417)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 개구(417)는 베이스(413)의 중심 영역에 형성되고, 제1 면(415)으로부터 제2 면까지 관통할 수 있다. 제2 개구(417)는 렌즈 어셈블리(420) 및 이미지 센서(4911)와 광 축(OA)을 중심으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420), 제2 개구(417) 및 이미지 센서(4911)는 광 축(OA) 방향으로 중첩될 수 있다. 렌즈 어셈블리(420)와 이미지 센서(4911)는 제2 개구(417)를 통해 서로 마주볼 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)를 통과한 빛은 제2 개구(417)를 통해 이미지 센서(4911)로 입사 또는 전달될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)의 제1 캐리어(440)에 결합될 수 있고, 제1 캐리어(440)와 함께 움직일 수 있다. 렌즈 어셈블리(420)는 적어도 일부가 제1 캐리어(440)의 수용 홀(441) 내부에 삽입되어 제1 캐리어(440)에 결합될 수 있다. 렌즈 어셈블리(420)는 하나 이상의 렌즈(421) 및 렌즈(421)가 수용되는 렌즈 배럴(423)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(423)은 제1 캐리어(440)의 수용 홀(441) 내부에 삽입되어 결합될 수 있다.
렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)의 이동에 따라, 카메라 하우징(410) 및 센서 어셈블리(491)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)는 광 축(OA) 방향(예: z축 방향)으로 이동함에 따라 렌즈(421)와 이미지 센서(4911) 사이의 광 축(OA) 방향 거리가 변경될 수 있다(예: AF 기능). 렌즈 어셈블리(420)는 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동함에 따라 렌즈(421)의 광 축(OA)과 이미지 센서(4911) 사이의 상대적 위치가 변경될 수 있다(예: OIS 기능).
렌즈 캐리어(430)는 카메라 하우징(410) 내부에서 부분적으로 광 축(OA) 방향 및 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 하나 이상의 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 렌즈 캐리어(430)는 렌즈 어셈블리(420)를 이미지 센서(4911)에 대해 상대적으로 이동시키기 위한 구성으로서, 렌즈 어셈블리(420)는 렌즈 캐리어(430)와 함께 움직일 수 있다.
렌즈 캐리어(430)는 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)를 포함할 수 있다. 렌즈 캐리어(430)는 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)의 연결 구조를 통해서 제1 캐리어(440)가 광 축(OA) 방향으로 이동 가능하고, 제2 캐리어(450)가 광 축(OA)에 수직한 2개의 방향(예: x축 방향 및 y축 방향)으로 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 제1 캐리어(440)에는 렌즈 어셈블리(420)가 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)에 광 축(OA) 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)에 연결되되, 제2 캐리어(450)를 기준으로 광 축(OA) 방향으로 이동할 수 있다. 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)를 통해 베이스(413)에 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 2개의 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)는 베이스(413)를 기준으로 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 제2 캐리어(450)가 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동할 때, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)와 함께 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어(440)는 렌즈(421)를 광 축(OA) 방향으로 이동시키는 AF 캐리어로 참조될 수 있고, 제2 캐리어(450)는 렌즈(421)를 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동시키는 OIS 캐리어로 참조될 수 있다. 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)는 제2 압전 모터(530)로부터 구동력을 전달받고, 제2 캐리어(450)의 이동 방향을 가이드할 수 있다. 렌즈 캐리어(430)에 포함된 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470) 사이의 연결 구조는 이하에서 보다 자세히 설명한다.
일 실시 예에서, 압전 모터(500)는 렌즈 어셈블리(420)를 광 축(OA) 방향 및 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 압전 모터(500)는 압전 소자의 진동 변위에 기초하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 압전 모터(500)는 렌즈 어셈블리(420)를 광 축(OA) 방향으로 이동시키 위한 구동력을 제공하는 제1 압전 모터(510) 및 렌즈 어셈블리(420)를 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제2 압전 모터(530)를 포함할 수 있다.
제1 압전 모터(510)는 제1 캐리어(440)를 광 축(OA) 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어 제1 압전 모터(510)는 제1 캐리어(440) 및 제2 캐리어(450)에 연결되고, 제1 캐리어(440)는 제1 압전 모터(510)로부터 전달된 구동력에 의해 제2 캐리어(450)를 기준으로 광 축(OA) 방향으로 이동할 수 있다. 제1 압전 모터(510)는 AF 기능을 위한 AF 모터 또는 AF 액추에이터(actuator)로 참조될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 압전 모터(530)는 제2 캐리어(450)를 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 2개의 방향(예: x축 및 y축 방향)으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 제2 캐리어(450)를 서로 수직한 2개의 시프트 축 방향으로 각각 이동시키기 위한 제1 서브 압전 모터(530-1) 및 제2 서브 압전 모터(530-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 압전 모터(530-1)는 제2 캐리어(450)를 x축 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있고, 제2 서브 압전 모터(530-2)는 제2 캐리어(450)를 y축 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 OIS 기능을 위한 OIS 모터 또는 OIS 액추에이터로 참조될 수 있다.
제2 압전 모터(530)는 가이드 부재(460, 470)를 통해 제2 캐리어(450)에 구동력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 압전 모터(530-1)는 베이스(413) 및 제1 가이드 부재(460)에 연결되고, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)을 통해 전달된 구동력에 의해 베이스(413)를 기준으로 x축 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 압전 모터(530-2)는 베이스(413) 및 제2 가이드 부재(470)에 연결되고, 제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)을 통해 전달된 구동력에 의해 베이스(413)를 기준으로 y축 방향으로 이동할 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 모터 홀더(493)를 통해 베이스(413)와 간접적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 모터 홀더(493)는 제2 압전 모터(530)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 모터 홀더(493)는 제1 서브 압전 모터(530-1)를 지지하는 제1 모터 홀더(493-1) 및 제2 서브 압전 모터(530-2)를 지지하는 제2 모터 홀더(493-2)를 포함할 수 있다. 모터 홀더(493)는 베이스(413)에 고정 배치될 수 있고, 제2 압전 모터(530)는 모터 홀더(493)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)는 모터 홀더(493)에 연결됨으로써, 제2 압전 모터(530)의 동작이 가능한 상태로 베이스(413) 상에서 위치가 고정될 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 모터 홀더(493)에 지지됨에 따라 z축 방향 이동 및/또는 이탈이 제한될 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 어셈블리(491)는 카메라 하우징(410)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(491)는 베이스(413)의 제2 면에 고정 배치될 수 있다. 센서 어셈블리(491)는 렌즈 어셈블리(420)의 이동 시에 카메라 하우징(410)에 고정된 상태일 수 있고, 이에 따라 렌즈 어셈블리(420)에 대한 상대적인 위치가 변할 수 있다.
센서 어셈블리(491)는 베이스(413)에 고정 배치되는 회로 기판(4912) 및 렌즈 어셈블리(420)와 마주보도록 회로 기판(4912)의 일 면(예: +z축 방향을 향하는 면)에 배치되는 이미지 센서(4911)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 이미지 센서 어셈블리(491)는 이미지 센서(4911)를 덮도록 배치되는 광학 필터(예: 적외선 필터)를 더 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 회로 기판(4912)은 베이스(413)의 제2 면(예: -z축 방향을 향하는 면)에 고정 배치될 수 있다. 회로 기판(4912)은 전자 장치(예: 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 전자 장치(300))의 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(350))과 전기적으로 연결될 수 있다. 이미지 센서(4911)는 광 축(OA)에 정렬되도록 회로 기판(4912)에 배치될 수 있다. 이미지 센서(4911)는 베이스(413)의 제2 개구(417)와 광 축(OA) 방향으로 중첩될 수 있고, 제2 개구(417)를 통해 렌즈 어셈블리(420)의 렌즈(421)와 서로 마주볼 수 있다. 이미지 센서(4911)는 회로 기판(4912)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이미지 센서(4911)는 렌즈(421)를 통과한 광을 수신할 수 있고, 수신된 광 신호에 기반하여 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 기판 부재(492)는 베이스(413)에 배치될 수 있다. 기판 부재(492)는 압전 모터(500)에 전기적 신호를 전달할 수 있도록 일 부분이 압전 모터(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 기판 부재(492)는 연결 부재(미도시)를 통해 전자 장치(300)의 메인 기판(350)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판 부재(492)는 인쇄 회로 기판(PCB), 연성 인쇄 회로 기판(FPCB) 또는 경연성 인쇄 회로 기판(RFPCB)을 포함할 수 있다. 기판 부재(492)에는 베이스(413)의 제2 개구(417)에 대응되는 개구 영역이 형성될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 캐리어 및 제1 압전 모터를 도시한 도면이다. 도 7은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))은, 제1 가이드 부재(460), 제1 가이드 부재(460)에 안착되는 제2 캐리어(450), 제2 캐리어(450)에 안착되는 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450)에 안착되는 제2 가이드 부재(470) 및 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450)에 연결되는 제1 압전 모터(510)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 캐리어(430)는 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)가 서로에 대해 일체로 또는 개별적으로 이동이 가능하게 연결된 구조로 제공될 수 있다. 제2 캐리어(450) 및 제1 가이드 부재(460)에는 제1 캐리어(440)의 수용 홀(441) 및 베이스(예: 도 5의 베이스(413))의 제2 개구(예: 도 5의 제2 개구(417))와 광 축(OA) 방향으로 중첩되는 개구 영역이 각각 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 캐리어(430)는, 제1 캐리어(440)가 카메라 하우징(410)에 대해 광 축(OA) 방향으로 이동하고, 제2 캐리어(450)가 카메라 하우징(410)에 대해 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 제1 시프트 축(S1) 방향 및 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동하도록 구성됨으로써, AF 기능 및 OIS 기능에 대응하여 렌즈 어셈블리(예: 도 5의 렌즈 어셈블리(420))를 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)에 의해 제1 시프트 축(S1) 및 제2 시프트 축(S2) 방향 이동이 가이드될 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향으로의 이동은 제한되고, 제2 시프트 축(S2) 방향으로의 이동은 가능할 수 있다. 제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향으로의 이동은 제한되고, 제1 시프트 축(S1) 방향으로의 이동은 가능할 수 있다. 제1 가이드 부재(460), 제2 캐리어(450) 및 제2 가이드 부재(470)의 연결 구조는 이하, 도 13 및 도 14를 참조하여 자세히 설명한다.
일 실시 예에서, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)의 상부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)에 안착될 수 있다. 제1 캐리어(440)는, 제2 캐리어(450)가 이동할 때, 제2 캐리어(450)와 함께 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)가 시프트 축(S1, S2) 방향으로 이동함에 따라 제2 캐리어(450)와 함께 시프트 축(S1, S2) 방향으로 이동할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은, 렌즈 어셈블리(420)가 결합된 제1 캐리어(440)가 제2 캐리어(450)에 대해 광 축(OA) 방향으로 이동함에 따라 AF 기능을 제공할 수 있고, 렌즈 어셈블리(420)가 결합된 제1 캐리어(440)가 제2 캐리어(450)와 함께 카메라 하우징(410)에 대해 상대적으로 시프트 축(S1, S2) 방향으로 이동함에 따라 OIS 기능을 제공할 수 있다.
제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)에 광 축(OA) 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)에 연결되되, 제2 캐리어(450)에 대해 상대적으로 광 축(OA) 방향으로 이동이 가능할 수 있다. 제1 캐리어(440)는 제2 캐리어(450)에 대해 시프트 축(S1, S2) 방향 이동이 제한되되, 광 축(OA) 방향 이동은 가능할 수 있다. 제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)에는 제1 캐리어(440)의 광 축(OA) 방향 이동을 가이드 하기 위한 지지부(451)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지부(451)는 제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)으로부터 실질적으로 수직한 방향(예: 제1 광 축 방향(①))으로 연장될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지부(451)는 서로 대향하는 제2 캐리어(450)의 모서리 부분에 형성된 2개의 제1 지지부(451-1) 및 제2 지지부(451-2)를 포함할 수 있다. 다만, 도시된 실시 예는 예시적인 것으로서, 지지부(451)의 개수 및/또는 위치는 도시된 실시 예에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다.
제1 캐리어(440)는 복수의 제1 볼(예: 도 8의 복수의 제1 볼(481))을 포함하는 제1 볼 가이드 구조를 통해 제2 캐리어(450)에 대해 광 축(OA) 방향으로 이동이 가능하게 제공될 수 있다. 제1 캐리어(440)의 일부와 제2 캐리어(450)의 일부 사이에는 제1 캐리어(440)의 이동을 가이드하는 복수의 제1 볼(481)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)는 지지부(451)에 복수의 제1 볼(481)이 수용되는 제1 홈(451a)이 형성되고, 제1 캐리어(440)는 측면(예: 광 축(OA)에 수직한 방향을 향하는 면)의 일부 영역에 제1 홈(451a)과 마주보도록 제2 홈(445)이 형성될 수 있다. 제1 홈(451a)과 제2 홈(445)은 광 축(OA) 방향으로 길게 연장될 수 있다. 제1 홈(451a)과 제2 홈(445)은 마주보게 배치됨으로써 복수의 제1 볼(481)이 수용되는 공간을 형성 또는 정의할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(481)은 제1 홈(451a)과 제2 홈(445) 사이에서 광 축(OA) 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 제1 볼(481)은 제1 홈(451a)과 제2 홈(445) 사이의 공간에 회전 가능하게 수용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(481)은 제1 캐리어(440)가 제2 캐리어(450)를 기준으로 광 축(OA) 방향으로 이동할 때, 제1 홈(451a)과 제2 홈(445) 사이에서 회전 운동(rotational motion) 또는 굴림 운동(rolling motion)할 수 있다.
제1 캐리어(440)는 스토퍼 구조(예: 제1 스토퍼(452) 및 제2 스토퍼(444))에 의해 제2 캐리어(450)에 대한 광 축(OA) 방향 이동 거리가 제한될 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)는 제1 상부면(450a)에 배치되는 제1 스토퍼(452)를 포함할 수 있고, 제1 캐리어(440)는 제1 스토퍼(452)와 제1 상부면(450a) 사이에 배치되는 제2 스토퍼(444)를 포함할 수 있다. 제1 캐리어(440)가 제2 캐리어(450)를 기준으로 광 축(OA) 방향(예: 제1 광 축 방향(①))으로 이동할 때, 제1 스토퍼(452)와 제2 스토퍼(444)가 접촉함에 따라 제1 캐리어(440)의 광 축(OA) 방향 이동 거리가 지정된 범위로 제한될 수 있다. 또한, 제1 캐리어(440)는, 제1 스토퍼(452)와 제2 스토퍼(444)에 의해 제2 캐리어(450)로부터 광 축(OA) 방향으로 이탈하는 것이 방지될 수 있다.
제1 캐리어(440)는 제1 스프링 부재(또는, 탄성 부재)(494)를 통해 제2 캐리어(450)에 소정의 예압(pre-load)을 인가하도록 제공될 수 있다. 제1 캐리어(440)의 측면(442)의 적어도 일부에는 제1 스프링 부재(494)가 결합될 수 있다. 제1 스프링 부재(494)는, 양 단부가 지지부(451)에 형성된 제3 홈(451b)과 마주보고, 양 단부 사이의 중심 부분이 제1 캐리어(440)의 측면에 결합되도록 구성될 수 있다. 제1 캐리어(440)의 측면의 일부 영역에는 제1 스프링 부재(494)가 결합되는 복수의 결합 돌기(443)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)의 중심 부분의 일부는 복수의 결합 돌기(443)에 결합되어 지지될 수 있다. 제1 스프링 부재(494)의 양 단부에는 제2 볼(예: 도 8의 제2 볼(482))이 수용되는 볼 수용 홈(494r)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)의 볼 수용 홈(494r)은 지지부(451)의 제3 홈(451b)과 마주볼 수 있고, 제2 볼(482)은 볼 수용 홈(494r)과 제3 홈(451b) 사이에 배치될 수 있다. 제1 스프링 부재(494)를 통해 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450) 사이에 예압이 인가되는 구조는 이하, 도 8을 함께 참조하여 자세히 설명한다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450)는 볼 가이드 구조가 형성되는 지지부(451) 및 제1 압전 모터(510)가 배치되는 모터 안착부(453)를 포함할 수 있다. 지지부(451) 및 모터 안착부(453)는 제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)으로부터 제1 광 축 방향(①)으로 연장될 수 있다.
일 실시 예에서, 지지부(451)는 제1 캐리어(440)의 측면과 제1 스프링 부재(494) 사이에 배치될 수 있다. 지지부(451)에는 제1 홈(451a) 및 제3 홈(451b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어(440)를 향하는 지지부(451)의 일 면에는 제1 홈(451a)이 형성되고, 제1 스프링 부재(494)의 단부를 향하는 지지부(451)의 타 면(예: 상기 일 면의 반대면)에는 제3 홈(451b)이 형성될 수 있다. 제1 홈(451a) 및 제3 홈(451b)의 광 축(OA) 방향으로 소정의 길이로 연장될 수 있다.
일 실시 예에서, 모터 안착부(453)는 제2 캐리어(450)의 모서리 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 모터 안착부(453)는 제2 캐리어(450)의 4개 모서리 부분 중 지지부(451)가 형성되지 않은 모서리에 형성될 수 있다. 모터 안착부(453)에는 제1 압전 모터(510)의 적어도 일부가 본딩되어 결합될 수 있다. 제1 압전 모터(510)가 모터 안착부(453)에 결합되는 구조는 이하, 도 12를 참조하여 자세히 설명한다.
일 실시 예에서, 제1 압전 모터(510)는 제1 캐리어(440)를 광 축(OA) 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 모터(510)는 전압의 인가에 따른 압전 세라믹(piezoelectric ceramic)의 형상 변화에 기초하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 제1 캐리어(440)는 제1 압전 모터(510)의 구동에 의해 제1 광 축 방향(①) 또는 제2 광 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 압전 모터(510)는 압전 리니어 액추에이터(piezoelcetric linear actuator) 또는 초음파 리니어 액추에이터(ultraonic linear actuator)로 지칭될 수 있다.
제1 압전 모터(510)는, 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450)에 연결되고, 제1 캐리어(440)를 제2 캐리어(450)에 대해 광 축(OA) 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511), 탄성 몸체(512), 제1 로드(513) 및 제1 연결 부재(514)를 포함할 수 있다. 제1 압전 모터(510)는 탄성 몸체(512)의 일부가 제2 캐리어(450)의 모터 안착부(453)에 결합되고, 제1 연결 부재(514)의 제1 고정 부분(514c)이 제1 캐리어(440)에 결합됨으로써, 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 모터(510)는 모터 안착부(453)에 지지된 상태에서 제1 캐리어(440)와 연결될 수 있다. 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511)와 탄성 몸체(512)의 진동 변위에 기초하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 모터(510)는 탄성 몸체(512)가 모터 안착부(453)에 지지된 상태에서 진동 변위를 발생시킬 수 있고, 진동 변위는 제1 로드(513) 및 제1 연결 부재(514)를 통해 제1 캐리어(440)로 전달될 수 있다. 제1 압전 모터(510)의 구성요소 및 동작은 이하, 도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 10을 참조하여 자세히 설명한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 스프링 부재를 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450) 및 제1 스프링 부재(494)를 위(예: +z축 방향)에서 바라본 평면도로 참조될 수 있다. 예를 들어, 도 8은 도 6에서 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)가 생략된 도면이다.
이하에서, 도 8과 도 6을 함께 참조하여, 제1 스프링 부재(494)를 통해 제공되는 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450) 사이의 예압 구조에 관해 설명한다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))은 제1 스프링 부재(494)를 포함함으로써, 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450) 사이에 예압 구조 또는 텐션 구조가 제공 또는 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스프링 부재(494)는 탄성력을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)는 얇은 판 형상의 스프링(예: 판스프링)으로서 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450)를 탄성적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)는, 일부가 제1 캐리어(440)에 고정되고, 다른 일부가 제1 캐리어(440)를 지지하는 제2 캐리어(450)에 탄성력을 인가함으로써, 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450)를 탄성적으로 체결시킬 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 스프링 부재(494)는 금속 재질의 판스프링으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제1 스프링 부재(494)는 제1 캐리어(440)의 측면에 결합되는 제1 부분(494a), 제1 부분(494a)의 일 단부로부터 연장되고 제2 캐리어(450)의 제1 지지부(451-1)와 부분적으로 마주보는 제2 부분(494b) 및 제1 부분(494a)의 타 단부로부터 연장되고 제2 캐리어(450)의 제2 지지부(451-2)와 부분적으로 마주보는 제3 부분(494c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)는 제1 부분(494a), 제2 부분(494b) 및 제3 부분(494c)이 제1 캐리어(440)의 측면을 따라 부분적으로 벤딩된 형태로 형성될 수 있다. 제1 스프링 부재(494)는 제1 캐리어(440)의 형상에 대응하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스프링 부재(494)의 제1 부분(494a)은 제1 캐리어(440)의 측면에 고정적으로 결합될 수 있다. 제1 부분(494a)의 적어도 일부는 제1 캐리어(440)의 결합 돌기(443)에 의해 제1 캐리어(440)에 끼움 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(494a)은, 제1 캐리어(440)의 +x축 방향을 향하는 측면으로부터 -y축 방향을 향하는 측면까지 연장되도록 부분적으로 벤딩될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 부분(494a)은 제1 캐리어(440)의 측면에 다양한 접착 수단을 이용하여 접착될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 스프링 부재(494)의 제2 부분(494b)은 제1 부분(494a)의 일 측(예: 도 8을 기준으로 +y축 방향 단부)으로부터 연장되고 제1 캐리어(440)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(494b)은 제1 부분(494a)으로부터 제1 지지부(451-1)를 향해 연장될 수 있다. 제2 부분(494b)은 제1 스프링 부재(494)의 일 단부를 형성 또는 정의할 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)의 일 단부는 제2 부분(494b)의 끝 부분으로 정의될 수 있다. 제2 부분(494b)에는 제2 볼(482)이 수용되는 볼 수용 홈(494r)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(494b)의 볼 수용 홈(494r)은 제1 지지부(451-1)의 제3 홈(451b)과 마주볼 수 있다. 제2 볼(482)은 제1 지지부(451-1)의 제3 홈(451b)과 제2 부분(494b)의 볼 수용 홈(494r) 사이의 공간에 회전 가능하게 수용될 수 있다.
제1 스프링 부재(494)의 제2 부분(494b)은 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 제1 시프트 축(S1) 방향으로 제1 지지부(451-1) 및 제1 캐리어(440)의 제1 홈(451a)과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(494b)은 제1 지지부(451-1)에 형성된 제1 홈(451a)과 제3 홈(451b) 및 제1 캐리어(440)에 형성된 제2 홈(445)과 제1 시프트 축(S1) 방향으로 중첩될 수 있다. 제2 부분(494b)은 제1 지지부(451-1)를 향하는 방향으로 예압(P1)을 인가할 수 있다. 제2 부분(494b)에 의해 예압(P1)이 인가됨에 따라, 제1 볼(481) 또는 제2 볼(482)은, 각각 제1 홈(451a)과 제2 홈(445) 또는 제3 홈(451b)과 볼 수용 홈(494r)에 안정적으로 안착되고, 제1 홈(451a), 제2 홈(445) 및 제3 홈(451b)이 연장된 방향(예: 광 축(OA) 방향) 외의 방향으로의 유동이 방지 또는 저감될 수 있다.
제1 스프링 부재(494)의 제2 부분(494b)은, 제2 캐리어(450)의 제1 지지부(451-1)를 사이에 두고 제1 캐리어(440)의 제1 홈(451a)과 제1 시프트 축(S1) 방향으로 중첩되도록 배치된 상태에서, 제1 지지부(451-1)의 제3 홈(451b)에 수용된 제2 볼(482)을 탄성적으로 가압할 수 있다. 제2 부분(494b)에 의해 인가되는 예압(P1)에 의해 제1 지지부(451-1)는 제1 볼(481) 및 제2 볼(482)과 제1 시프트 축(S1) 방향을 향하는 소정의 가압력으로 접촉될 수 있고, 이에 따라 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450) 사이에 제2 시프트 축(S2) 방향 이동을 제한 또는 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스프링 부재(494)의 제3 부분(494c)은 제1 부분(494a)의 타 측(예: 도 8을 기준으로 -x축 방향 단부)으로부터 연장되고 제1 캐리어(440)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(494c)은 제1 부분(494a)으로부터 제2 지지부(451-2)를 향해 연장될 수 있다. 제3 부분(494c)은 제1 스프링 부재(494)의 타 단부를 형성 또는 정의할 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링 부재(494)의 타 단부는 제3 부분(494c)의 끝 부분으로 정의될 수 있다. 제3 부분(494c)에는 제2 볼(482)이 수용되는 볼 수용 홈(494r)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(494c)의 볼 수용 홈(494r)은 제2 지지부(451-2)의 제3 홈(451b)과 마주볼 수 있다. 제2 볼(482)은 제2 지지부(451-2)의 제3 홈(451b)과 제3 부분(494c)의 볼 수용 홈(494r) 사이의 공간에 회전 가능하게 수용될 수 있다. 제3 부분(494c)은 제2 지지부(451-2)를 향하는 방향으로 예압(P2)을 인가할 수 있다.
제1 스프링 부재(494)의 제3 부분(494c)은 광 축(OA)에 수직한 제2 시프트 축(S2) 방향으로 제2 지지부(451-2) 및 제1 캐리어(440)의 제1 홈(451a)과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(494c)은 제2 지지부(451-2)에 형성된 제1 홈(451a)과 제3 홈(451b) 및 제1 캐리어(440)에 형성된 제2 홈(455)과 제2 시프트 축(S2) 방향으로 중첩될 수 있다. 제3 부분(494c)은 제2 지지부(451-2)를 향하는 방향으로 예압(P2)을 인가할 수 있다. 제3 부분(494c)에 의해 예압(P2)이 인가됨에 따라 제1 볼(481) 또는 제2 볼(482)은 각각 제1 홈(451a)과 제2 홈(445) 또는 제3 홈(451b)과 볼 수용 홈(494r)에 안정적으로 안착되고, 제1 홈(451a), 제2 홈(445) 및 제3 홈(451b)이 연장된 방향(예: 광 축(OA) 방향) 외의 방향으로의 유동이 방지 또는 저감될 수 있다.
제1 스프링 부재(494)의 제3 부분(494c)은, 제2 캐리어(450)의 제2 지지부(451-2)를 사이에 두고 제1 캐리어(440)의 제1 홈(451a)과 제2 시프트 축(S2) 방향으로 중첩되도록 배치된 상태에서, 제2 지지부(451-2)의 제3 홈(451b)에 수용된 제2 볼(482)을 탄성적으로 가압할 수 있다. 제3 부분(494c)에 의해 인가되는 예압(P2)에 의해 제2 지지부(451-2)는 제1 볼(481) 및 제2 볼(482)과 제2 시프트 축(S2) 방향을 향하는 소정의 가압력으로 접촉될 수 있고, 이에 따라 제1 캐리어(440)와 제2 캐리어(450) 사이에 제1 시프트 축(S1) 방향 이동을 제한 또는 방지할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은, 제1 스프링 부재(494)를 통해 예압 구조가 적용됨으로써, 제2 캐리어(450)에 대한 제1 캐리어(440)의 광 축(OA) 방향 이동을 가이드하는 볼 가이드 구조(481, 482)의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 제1 스프링 부재(494)는 제2 캐리어(450)에 대한 제1 캐리어(440)의 틸트(tilt)(예: 광 축(OA)에 수직한 임의의 축을 중심으로 회전하는 동작)를 방지함으로써 제1 압전 모터(510)의 제1 로드(513)와 볼 가이드 구조의 축이 정렬된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 제1 스프링 부재(494)는 제1 캐리어(440)가 제2 캐리어(450)에 대해 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 시프트 축(S1, S2) 방향으로 유동하는 것을 방지 또는 저감할 수 있다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터를 도시한 도면이다. 도 9b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터를 도시한 도면이다. 도 9c는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 압전 소자 및 탄성 몸체를 도시한 도면이다.
도 9a는 제1 압전 모터의 사시도이고, 도 9b는 도 9a의 제1 압전 모터를 B 방향에서 바라본 평면도이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))의 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511), 탄성 몸체(elastic body)(512), 제1 로드(rod)(513) 및 제1 연결 부재(514)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511), 탄성 몸체(512) 및 제1 로드(513)는 광 축 방향(①, ②)을 따라 순차적으로 결합될 수 있고, 제1 연결 부재(514)는 제1 로드(513)에 광 축 방향(①, ②)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 압전 소자(511)는 전압이 인가되면, 전계(electric field)의 방향 및 제1 압전 소자(511)의 분극 방향에 따라서 팽창 또는 수축의 기계적 변위 또는 변형이 발생될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)는 전압이 인가되면 형상이 변형될 수 있다. 제1 압전 소자(511)는 압전 세라믹(Piezo-ceramic), 압전 폴리머(Piezo-polymer) 또는 압전 복합체(Piezo-composite)를 포함하는 다양한 압전체를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)는 티탄산 지르콘산 연(PZT) 계열의 압전 세라믹일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 압전 소자(511)는 탄성 몸체(512)의 일 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)는 탄성 몸체(512)의 상부면(5153)(예: 제1 광 축 방향(①)을 향하는 면)에 부착될 수 있다. 제1 압전 소자(511)는 지정된 두께 및/또는 길이(예: 장변 방향 거리)를 갖는 플레이트 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)의 길이는 탄성 몸체(512)의 길이보다 작을 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 제1 압전 소자(511)는 소정의 두께를 갖는 하나의 레이어로 형성된 벌크형 압전 소자 및 복수 개의 레이어가 적층되어 형성된 적층형 압전 소자를 포함할 수 있다. 제1 압전 소자(511)의 종류는 상술된 예시에 한정되지 않는다.
제1 압전 소자(511)는 제1 광 축 방향(①)을 향하는 제1 면(5111) 및 제1 면(5111)의 반대, 예를 들면, 제2 광 축 방향(②)을 향하는 제2 면(5112)을 포함할 수 있다. 제1 압전 소자(511)의 제2 면(5112)은 탄성 몸체(512)와 부착될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)는 제2 면(5112)에 탄성 몸체(512)가 부착됨에 따라, 팽창 또는 수축될 때, 제1 면(5111)(예: 미부착면(non-attached surface))과 제2 면(5112)(예: 부착면(attached surface)) 사이의 강성 차이에 의해 탄성 몸체(512)와 함께 벤딩 변형될 수 있다. 제1 압전 소자(511)와 탄성 몸체(512)가 벤딩 변형되는 동작은 이하, 도 10을 참조하여 설명한다.
일 실시 예에서, 탄성 몸체(512)는 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탄성 몸체(512)는 제1 압전 소자(511)의 변형에 의해 부분적으로 벤딩될 수 있는 탄성체로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 탄성 몸체(512)는 금속 재질의 탄성체일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
탄성 몸체(512)의 상부면(5153)에는 제1 압전 소자(511)가 부착될 수 있고, 탄성 몸체(512)의 하부면(5154)에는 제1 로드(513)가 결합될 수 있다. 탄성 몸체(512)의 상부면(5153)은 제1 광 축 방향(①)을 향하고, 하부면(5154)은 제2 광 축 방향(②)을 향할 수 있다. 탄성 몸체(512)는 제1 압전 소자(511)의 제1 면(5111)과 제2 면(5112)에 강성 차이를 제공함으로써 제1 압전 소자(511)의 수축/팽창 변형을 벤딩 변형으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성 몸체(512)는 제1 압전 소자(511)가 인가된 전압에 기초하여 팽창 또는 수축되면, 제1 압전 소자(511)와 함께 제1 광 축 방향(①)으로 볼록하게 벤딩되거나, 제2 광 축 방향(②)으로 볼록하게 벤딩되면서 광 축(OA) 방향으로 진동 운동할 수 있다.
탄성 몸체(512)는 베이스 부분(515), 연장 부분(516) 및 돌출 부분(517)을 포함할 수 있다. 베이스 부분(515)에는 제1 압전 소자(511)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 베이스 부분(515)은 제1 압전 소자(511)가 부착되는 상부면(5153) 및 상부면(5153)의 반대를 향하고 제1 로드(513)가 부착되는 하부면(5154)을 포함할 수 있다. 연장 부분(516) 및 돌출 부분(517)은 각각 베이스 부분(515)으로부터 연장 또는 돌출될 수 있다.
일 실시 예에서, 연장 부분(516)은 베이스 부분(515)의 길이(L) 방향 양 단부에 형성될 수 있다. 연장 부분(516)은 베이스 부분(515)의 길이(L) 방향 양 단부로부터 베이스 부분(515)보다 두꺼운 두께를 갖도록 연장될 수 있다. 예를 들어, 연장 부분(516)의 두께는 베이스 부분(515)의 두께(T)보다 두꺼울 수 있다. 두께는 광 축 방향(①, ②)으로 측정된 거리로 규정된다.
연장 부분(516)은 제1 압전 모터(510)의 진동 변위를 증가시킬 수 있다. 연장 부분(516)은 진동 변위 확대 구조로 기능할 수 있다. 예를 들어, 연장 부분(516)은 탄성 몸체(512)의 길이 방향 양 단부의 체적(또는 질량)을 증가시킴으로써, 탄성 몸체(512)가 진동할 때, 관성 효과(inertia effect)을 이용하여 탄성 몸체(512)(또는 제1 압전 소자(511))의 진동 변위 또는 벤딩 변위를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성 몸체(512)의 양 단부는 연장 부분(516)의 무게에 따른 관성력(inertial force)으로 인해 광 축(OA) 방향으로 더 큰 변위로 진동할 수 있다. 탄성 몸체(512)는 연장 부분(516)이 베이스 부분(515)으로부터 연장됨으로써 변위 확대 구조를 일체로 포함하도록 구성될 수 있다. 연장 부분(516)의 크기는 설계 조건에 따라서 다양하게 변형될 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향 양 단부에 형성될 수 있다. 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향 양 단부로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 돌출 부분(517)은 폭(W) 방향을 향하는 베이스 부분(515)의 양 측면(5151, 5152)으로부터 베이스 부분(515)과 실질적으로 평행하게 돌출될 수 있다. 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)과 실질적으로 동일한 두께로 돌출될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
돌출 부분(517)은 한 쌍의 연장 부분(516) 사이에 위치할 수 있다. 돌출 부분(517)은 제1 로드(513)를 중심으로 대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 베이스 부분(515)은 폭(W) 방향을 향하고 서로 대향하는 제1 측면(5151) 및 제2 측면(5152)을 포함할 수 있고, 돌출 부분(517)은 제1 측면(5151) 및 제2 측면(5152) 각각에 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출 부분(517)은 제1 측면(5151)과 제2 측면(5152)으로부터 각각 돌출되고, 베이스 부분(515)의 길이(L) 방향을 기준으로 대칭을 이루는 위치에 형성되는 한 쌍의 제1 돌출 부분(518) 및 한 쌍의 제1 돌출 부분(518)으로부터 소정의 거리만큼 이격하도록 제1 측면(5151)과 제2 측면(5152)으로부터 각각 돌출되고, 베이스 부분(515)의 길이(L) 방향을 기준으로 대칭을 이루는 위치에 형성되는 한 쌍의 제2 돌출 부분(519)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 제1 돌출 부분(518)은 제1 측면(5151)에 형성된 제1 돌기(518a) 및 제2 측면(5152)에 형성된 제2 돌기(518b)를 포함할 수 있고, 제1 돌기(518a)와 제2 돌기(518b)는 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향으로 정렬되도록 제1 측면(5151) 및 제2 측면(5152)에서 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기(518a)와 제2 돌기(518b)는 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향을 기준으로 중첩될 수 있다. 한 쌍의 제2 돌출 부분(519)은 제1 측면(5151)에 형성되고 제1 돌기(518a)로부터 길이(L) 방향으로 지정된 거리로 이격된 제3 돌기(519a) 및 제2 측면(5152)에 형성되고 제2 돌기(518b)로부터 길이(L) 방향으로 지정된 거리로 이격된 제4 돌기(519b)를 포함할 수 있다. 제3 돌기(519a)와 제4 돌기(519b)는 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향으로 정렬되도록 제1 측면(5151) 및 제2 측면(5152)에서 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 돌기(519a)와 제4 돌기(519b)는 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향을 기준으로 중첩될 수 있다. 제1 돌기(518a)와 제2 돌기(518b) 사이의 이격 거리는 제3 돌기(519a)와 제4 돌기(519b) 사이의 이격 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.
돌출 부분(517)은 연장 부분(516) 사이에 위치할 수 있다. 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향 및 길이(L) 방향 각각을 기준으로 대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 돌출 부분(518)과 한 쌍의 제2 돌출 부분(519)은 제1 로드(513)로부터 길이(L) 방향으로 실질적으로 동일한 거리로 이격될 수 있다. 한 쌍의 제1 돌출 부분(518)과 베이스 부분(515)의 일 단부에 형성된 연장 부분(516)(예: 도 9c에서 우측 연장 부분) 사이의 거리는 한 쌍의 제2 돌출 부분(519)과 베이스 부분(515)의 타 단부에 형성된 연장 부분(516)(예: 도 9c에서 좌측 연장 부분) 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.
돌출 부분(517)은 제2 캐리어(450)에 지지되는 부분일 수 있다. 돌출 부분(517)은 제1 압전 모터(510)가 진동할 때, 진동 변위가 최소인 부분에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 카메라 모듈(400)의 다른 구성에 진동이 전달되는 것을 줄일 수 있다. 예를 들어, 돌출 부분(517)은 지지 구조와 동시에 진동 절연 구조로 기능할 수 있다. 탄성 몸체(512)는 돌출 부분(517)이 베이스 부분(515)으로부터 연장됨으로써 진동 절연 구조를 일체로 포함하도록 구성될 수 있다. 돌출 부분(517)의 위치는 이하에서, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.
일 실시 예에서, 제1 로드(513)는 탄성 몸체(512)의 일 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드(513)는 제2 광 축 방향(②)을 향하는 탄성 몸체(512)의 하부면(5154)에 결합될 수 있다. 제1 로드(513)는 탄성 몸체(512)의 하부면(5154)의 중앙 부분에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드(513)는 탄성 몸체(512)의 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향 및 길이(L) 방향의 중심에 배치될 수 있다. 제1 로드(513)는 제1 압전 소자(511)와 탄성 몸체(512)가 벤딩 진동함에 따라, 제1 광 축 방향(①) 및 제2 광 축 방향(②)으로 이동할 수 있다.
제1 로드(513)는 제1 압전 소자(511)에 실질적으로 수직한 방향으로 길게 연장될 수 있다. 제1 로드(513)는 베이스 부분(515)의 하부면(5154)과 실질적으로 수직을 이루도록 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드(513)는 원기둥 형태로 형성될 수 있고, 길이가 일정하게 유지될 수 있다. 제1 로드(513)는 카본(carbon) 계열 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드(513)는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP; carbon fiber reinforced plastic) 재질로 형성될 수 있다. 다만, 제1 로드(513)의 형상 또는 재질은 상술한 내용에 한정되지 않는다.
제1 로드(513)는 제1 압전 소자(511)의 수축 또는 팽창에 따라 발생하는 진동 변위를 제1 연결 부재(514)에 전달하여 제1 캐리어(예: 도 6 및 도 7의 제1 캐리어(440))의 이동을 제공할 수 있다. 제1 로드(513)는 탄성 몸체(512)에 부착된 상태로 적어도 일부가 제1 연결 부재(514)에 결합될 수 있다. 제1 로드(513)는 제1 연결 부재(514)와 함께 이동하는 동작과 따로 이동하는 동작이 모두 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 로드(513)는 이동 속도에 기초하여 제1 연결 부재(514)와 함께 이동하는 동작 및 제1 연결 부재(514)에 대해 상대적으로 이동하는 동작이 가능하도록 제1 연결 부재(514)와 연결될 수 있다. 제1 로드(513)의 이동 속도는 제1 압전 소자(511)가 수축 또는 팽창되는 속도에 기초하여 결정 및 제어될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연결 부재(514)는 제1 압전 모터(510)의 제1 로드(513)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 부재(514)는 마찰력 및 관성력에 기반하여 제1 로드(513)와 함께 움직이거나, 제1 로드(513)와 따로 움직이도록 제1 로드(513)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 부재(514)는 일 부분이 제1 로드(513)에 탄성적으로 가압 접촉하여 결합되고, 다른 부분이 제1 캐리어(440)에 고정 결합될 수 있다. 제1 캐리어(440)는 제1 연결 부재(514)와 함께 움직일 수 있다. 제1 연결 부재(514)는 제1 압전 모터(510)의 구동력을 제1 캐리어(440)에 전달할 수 있다.
제1 연결 부재(514)는 제1 몸체 부분(514a), 제1 몸체 부분(514a)의 일 측에 연결되는 복수의 제1 가압 부분(514b) 및 제1 몸체 부분(514a)의 타 측에 연결되는 제1 고정 부분(514c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 몸체 부분(514a)은 사출 재질로 형성되고, 복수의 제1 가압 부분(514b) 및 제1 고정 부분(514c)은 금속 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예에서, 제1 연결 부재(514)는, 제1 몸체 부분(514a), 복수의 제1 가압 부분(514b) 및 제1 고정 부분(514c)이 일체를 이루도록 인서트 몰딩(insert molding)(또는 인서트 사출(insert injection) 공정을 통해 형성 또는 제조될 수 있으나, 제1 연결 부재(514)의 제조 공정은 인서트 몰딩으로 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제1 몸체 부분(514a)은 복수의 제1 가압 부분(514b) 및 제1 고정 부분(514c)을 지지할 수 있다 예를 들어, 제1 몸체 부분(514a)의 양 측에는 제1 로드(513)에 탄성적으로 연결되는 복수의 제1 가압 부분(514b) 및 제1 캐리어(440)에 고정적으로 연결되는 제1 고정 부분(514c)이 각각 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 제1 가압 부분(514b)은 제1 로드(513)의 외주면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 복수의 제1 가압 부분(514b)은 제1 부분(514b-1) 및 제2 부분(514b-2)을 포함할 수 있고, 제1 부분(514b-1)과 제2 부분(514b-2)은 각각 제1 로드(513)와 접촉할 수 있다. 복수의 제1 가압 부분(514b)과 제1 로드(513)를 광 축 방향(①, ②)으로 볼 때, 복수의 제1 가압 부분(514b)와 제1 로드(513)는 3점 접촉 구조로 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 가압 부분(514b)은 제1 부분(514b-1)이 제1 로드(513)와 2점 접촉하고, 제2 부분(514b-2)이 제1 로드(513)와 1점 접촉하도록 구성될 수 있다. 도시된 실시 예에 따르면, 제1 부분(514b-1)은 제1 로드(513)와 2점 접촉하도록 부분적으로 벤딩될 수 있다.
복수의 제1 가압 부분(514b)은 제1 부분(514b-1)과 제2 부분(514b-2) 사이에 배치된 제1 로드(513)와 소정의 예압(pre-load)을 유지하면서 접촉할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 가압 부분(514b)은 제1 로드(513)를 탄성적으로 가압하면서 제1 로드(513)의 외주면에 접촉할 수 있다. 복수의 제1 가압 부분(514b)은 제1 부분(514b-1)과 제2 부분(514b-2)이 서로 대향하는 방향으로 제1 로드(513)에 예압을 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(514b-1)은 제1 로드(513)에 제2 부분(514b-2)을 향하는 방향으로 예압(P3)을 인가하고, 제2 부분(514b-2)은 제1 로드(513)에 제1 부분(514b-1)을 향하는 방향으로 예압(P4)을 인가할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 제1 연결 부재(514)는 복수의 제1 가압 부분(514b)이 제1 부분(514b-1)과 제2 부분(514b-2)으로 분할된 형태로 제공됨에 따라 제1 로드(513)에 인가하는 예압을 용이하게 조절할 수 있다.
복수의 제1 가압 부분(514b)은 탄성력을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(514b-1) 및 제2 부분(514b-2)은 금속 재질의 판스프링으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 연결 부재(514)는 복수의 제1 가압 부분(514b)이 제1 로드(513)에 탄성적으로 결합됨에 따라, 제1 압전 소자(511)의 변형 속도(또는, 제1 로드(513)의 이동 속도)에 기초하여 제1 로드(513)와 함께 이동하거나, 제1 로드(513)와 함께 이동하지 않을 수 있다(예: 스틱-슬립 동작(stick-slip motion). 예를 들어, 제1 연결 부재(514)는 제1 로드(513)가 소정의 속도보다 느리게 이동하는 경우 제1 로드(513)와 함께 이동할 수 있고, 제1 로드(513)가 소정의 속도보다 빠르게 이동하는 경우 제1 로드(513)와 함께 이동하지 않을 수 있다. 제1 압전 모터(510)에서 제1 연결 부재(514)가 이동하는 동작은, 이하 도 20a를 참조하여 자세히 설명한다.
일 실시 예에서, 제1 고정 부분(514c)은 제1 캐리어(440)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 부분(514c)은 제1 캐리어(440)와 함께 움직이도록 제1 캐리어(440)에 고정적으로 결합될 수 있다(예: 도 7 참조). 예를 들어, 제1 캐리어(440)는 제1 고정 부분(514c)을 통해 제1 연결 부재(514)에 연결됨으로써 제1 연결 부재(514)가 제1 로드(513) 상에서 광 축 방향(①, ②)으로 이동할 때, 제1 연결 부재(514)와 함께 이동할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511), 제1 압전 소자(511)에 부착되는 탄성 몸체(512) 및 탄성 몸체(512)에 부착되는 제1 로드(513)를 포함할 수 있다. 도 10은 제1 연결 부재(예: 도 9a 및 도 9b의 제1 연결 부재(514))가 생략된 도면이다.
일 실시 예에서, 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511)의 팽창 및 수축 변형에 의해 탄성 몸체(512)에 벤딩 변형이 발생됨에 따라 제1 로드(513)가 광 축 방향(①, ②)으로 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)는 인가되는 전압에 기반하여 제1 압전 소자(511)의 길이(L) 방향으로 수축 또는 팽창될 수 있다. 탄성 몸체(512)는 제1 압전 소자(511)의 수축 또는 팽창에 의해 제1 광 축 방향(①) 또는 제2 광 축 방향(②)으로 벤딩될 수 있고, 제1 로드(513)는 제1 압전 소자(511)의 벤딩 방향에 대응하여 제1 광 축 방향(①) 또는 제2 광 축 방향(②)으로 선형 이동할 수 있다.
도 10의 가운데 그림에서 좌측 그림으로 변형되는 동작을 참조하면, 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511)를 길이(L) 방향으로 수축시키기 위한 전압을 인가 받을 수 있다. 제1 압전 소자(511)는 길이(L) 방향으로 수축될 때, 탄성 몸체(512)와 부착된 상태인 제2 면(5112)과 미부착 상태인 제1 면(5111) 사이의 강성 차이로 인해 제2 면(5112)에 인접한 부분이 제1 면(5111)에 인접한 부분에 비해 수축되는 정도가 상대적으로 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 압전 소자(511)는 제2 면(5112)이 향하는 제2 광 축 방향(②)으로 벤딩되고, 탄성 몸체(512)는 제1 압전 소자(511)와 함께 제2 광 축 방향(②)으로 벤딩될 수 있다. 예를 들어, 탄성 몸체(512)와 제1 압전 소자(511)는 중앙부가 제2 광 축 방향(②)으로 볼록한 형태로 벤딩 변형될 수 있다. 제1 로드(513)는 탄성 몸체(512)가 제2 광 축 방향(②)으로 볼록하게 벤딩됨에 따라 제2 광 축 방향(②)으로 지정된 거리(d)만큼 선형 이동할 수 있다.
도 10의 가운데 그림에서 우측 그림으로 변형되는 동작을 참조하면, 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511)를 길이(L) 방향으로 팽창시키기 위한 전압을 인가 받을 수 있다. 제1 압전 소자(511)는 길이(L) 방향으로 팽창될 때, 제2 면(5112)과 제1 면(5111) 사이의 강성 차이로 인해 제2 면(5112)에 인접한 부분이 제1 면(5111)에 인접한 부분에 비해 팽창되는 정도가 상대적으로 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 압전 소자(511)는 제1 면(5111)이 향하는 제1 광 축 방향(①)으로 벤딩되고, 탄성 몸체(512)는 제1 압전 소자(511)와 함께 제1 광 축 방향(①)으로 벤딩될 수 있다. 예를 들어, 탄성 몸체(512)와 제1 압전 소자(511)는 중앙부가 제1 광 축 방향(①)으로 볼록한 형태로 벤딩 변형될 수 있다. 제1 로드(513)는 탄성 몸체(512)가 제1 광 축 방향(①)으로 볼록하게 벤딩됨에 따라 제1 광 축 방향(①)으로 지정된 거리(d)만큼 선형 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 압전 소자(511)는 제1 압전 소자(511)의 분극 방향과 전계의 방향에 기초하여 길이 방향으로 수축 또는 팽창될 수 있다. 제1 압전 소자(511)에 대해 제1 압전 소자(511)의 분극 방향과 동일한 방향을 향하는 전계(electric field)가 형성되는 경우, 제1 압전 소자(511)를 길이 방향으로 수축시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)의 분극 방향은 광 축 방향(①, ②)과 실질적으로 평행할 수 있고, 분극 방향과 동일한 방향으로 전계가 형성되면, 제1 압전 소자(511)는 분극 방향(예: 광 축 방향(①, ②) 또는 두께 방향)으로 팽창하고, 푸아송 비(Poisson's ratio)에 의해서 길이 방향으로 수축할 수 있다. 제1 압전 소자(511)에 대해 제1 압전 소자(511)의 분극 방향과 반대 방향을 향하는 전계가 형성되는 경우, 제1 압전 소자(511)를 길이 방향으로 팽창시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 소자(511)의 분극 방향은 광 축 방향(①, ②)과 실질적으로 평행할 수 있고, 분극 방향과 반대 방향으로 전계가 형성되면, 제1 압전 소자(511)는 분극 방향(예: 광 축 방향(①, ②) 또는 두께 방향)으로 수축하고, 푸아송 비에 의해서 길이 방향으로 팽창할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예에서, 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511)와 탄성 몸체(512)의 접합 구조를 가짐으로써, 제1 압전 소자(511)의 수축/팽창 변형이 제1 압전 소자(511)와 탄성 몸체(512)의 굴곡 진동(bending vibration)으로 변환될 수 있고, 이러한 굴곡 진동에 의해 제1 로드(513)가 광 축 방향(①, ②)으로 선형 진동하도록 구성될 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터의 제1 압전 소자와 탄성 몸체가 진동하는 동작을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터(예: 도 9a, 도 9b의 제1 압전 모터(510))는, 서로 부착 또는 접합되는 제1 압전 소자(511) 및 탄성 몸체(512)를 포함할 수 있다. 도 11은 제1 로드(예: 도 9a, 도 9b의 제1 로드(513)) 및 제1 연결 부재(예: 도 9a, 도 9b의 제1 연결 부재(514))가 생략된 도면일 수 있다.
이하에서, 도 11과 도 9c를 함께 참조하여, 진동 절연 구조를 위한 돌출 부분(517)의 위치에 관해 설명한다.
일 실시 예에서, 제1 압전 소자(511) 및 탄성 몸체(512)는 제1 압전 모터(510)의 진동체(vibrator)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 진동체는 탄성 몸체(512)와 탄성 몸체(512)의 상부면(예: 제1 광 축 방향(①)을 향하는 면)에 부착되는 제1 압전 소자(511)를 포함하고, 제1 압전 소자(511)의 신축 진동에 의해 벤딩 진동을 형성할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 제1 압전 모터(510)의 진동체는 유니-몰프형 진동체(uni-morph type vibrator)일 수 있다. 이하에서, 진동체는 탄성 몸체(512)와 제1 압전 소자(511)가 접합 또는 결합된 구조물 또는 부품을 지칭하는 용어로 사용된다.
일 실시 예에서, 탄성 몸체(512)는 베이스 부분(515), 베이스 부분(515)의 양 단부에 형성되는 연장 부분(516) 및 연장 부분(516) 사이에 위치하도록 베이스 부분(515)의 측면(예: 도 9c의 베이스 부분(515)의 제1 측면(5151) 및 제2 측면(5152))에 형성되는 돌출 부분(517)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출 부분(517)은 연장 부분(516)으로부터 진동체(511, 512)의 중심 방향으로 지정된 거리만큼 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 진동체(511, 512)를 베이스 부분(515)의 제1 측면(5151) 방향으로 볼 때, 진동체(511, 512)의 중심을 지나는 중심 축(CA)이 규정되고, 돌출 부분(517)은 중심 축(CA)과 연장 부분(516) 사이에 위치할 수 있다. 돌출 부분(517)은 제1 돌출 부분(518)(예: 도 9c의 제1 돌기(518a) 및 제2 돌기(518b)) 및 제2 돌출 부분(519)(예: 도 9c의 제3 돌기(519a) 및 제4 돌기(519b))을 포함할 수 있고, 제1 돌출 부분(518)과 제2 돌출 부분(519)은 중심 축(CA)을 기준으로 대칭을 이루는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 진동체(511, 512)는 중심 축(CA)을 기준으로 대칭인 형상으로 형성될 수 있다.
돌출 부분(517)은 제1 압전 모터(510)가 제2 캐리어(예: 도 6 및 도 7의 제2 캐리어(450))에 안착되도록 제2 캐리어(450)의 적어도 일부(예: 도 6 및 도 7의 모터 안착부(453))에 지지되는 부분일 수 있다. 돌출 부분(517)은 제1 압전 모터(510)의 구동 시에 발생하는 진동체(511, 512)의 진동이 제2 캐리어(450)로 전달되는 진동을 줄이기 위해, 진동체(511, 512) 상에서 광 축 방향(①, ②)의 진동 변위가 최소인 위치에 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 진동체(511, 512)는 제1 압전 소자(511)의 수축 또는 팽창에 의해 광 축 방향(①, ②)으로 벤딩 진동할 수 있다. 진동체(511, 512)가 진동할 때, 진동체(511, 512)의 적어도 일부(일부 지점 또는 일부 영역)는 진동하지 않고, 광 축 방향(①, ②) 진동 변위가 실질적으로 0일 수 있다. 진동체(511, 512) 상에서 진동이 발생하지 않고, 진동 변위가 실질적으로 0인 지점은 노달 포지션(nodal position)(N)(예: 노드(node), 노달 포인트(nodal point) 또는 노달 라인(nodal line))으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 진동체(511, 512)가 광 축 방향(①, ②)으로 진동할 때, 진동체(511, 512)의 적어도 일부에는 위치가 변하지 않고 유지되는 하나 이상의 노달 포지션(N)이 정의 또는 형성될 수 있다.
진동체(511, 512)는 중심 축(CA)을 기준으로 대칭인 2개의 노달 포지션(N)을 가질 수 있고, 노달 포지션(N)은 진동체(511, 512) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 노달 포지션(N)은 베이스 부분(515)의 측면(5151, 5152) 방향을 기준으로, 중심 축(CA)을 중심으로 대칭인 위치에서 진동체(511, 512)와 중첩될 수 있다. 진동체(511, 512)의 노달 포지션(N)은 진동체(511, 512)가 진동하더라도 움직이지 않고 동일선 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 노달 포지션(N)가 위치하는 진동체(511, 512)의 일 부분은 광 축 방향(①, ②) 진동 변위가 최소이거나, 진동 변위가 발생하지 않을 수 있다. 도시된 실시 예에서, 노달 포지션(N)은 진동체(511, 512)의 탄성 몸체(512) 상에 위치할 수 있다. 다만, 노달 포지션(N)의 위치는 진동체(511, 512)를 구성하는 제1 압전 소자(511) 및 탄성 몸체(512)의 형상에 대응하여 변경될 수 있다.
돌출 부분(517)은 진동체(511, 512)의 노달 포지션(N)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 돌출 부분(517)은 노달 포지션(N)과 중첩되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향 및/또는 두께(T) 방향을 기준으로 노달 포지션(N)과 중첩될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향 및 두께(T) 방향 각각을 기준으로 노달 포지션(N)과 중첩될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 진동체(511, 512)의 형상에 따라 노달 포지션(N)은 진동체(511, 512) 중 제1 압전 소자(511) 상에 정의 또는 형성될 수도 있고, 이와 같은 경우, 돌출 부분(517)은 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향(또는 광 축 방향(①, ②))을 기준으로 노달 포지션(N)과 중첩되고, 베이스 부분(515)의 폭(W) 방향(또는, 제1, 2 측면(5151, 5152) 방향)을 기준으로는 노달 포지션(N)과 중첩되지 않을 수 있다.
돌출 부분(517)은 2개의 노달 포지션(N)와 각각 중첩되도록 2개가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 실시 예에서, 제1 돌출 부분(518)은 중심 축(CA)을 기준으로 우측에 위치한 노달 포지션(N)과 중첩되고, 제2 돌출 부분(519)은 중심 축(CA)을 기준으로 좌측에 위치한 노달 포지션(N)과 중첩될 수 있다. 돌출 부분(517)은, 베이스 부분(515)의 폭(예: 도 9c의 폭(W)) 방향을 기준으로 베이스 부분(515)의 제1 측면(5151) 및 제2 측면(5152) 중에서 노달 포지션(N)과 중첩되는 일부 영역으로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 진동체(511, 512)를 베이스 부분(515)의 제1, 2 측면(5151, 5152) 방향으로 볼 때, 2개의 노달 포지션(N)는 제1 돌출 부분(518) 및 제2 돌출 부분(519) 상에 위치할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 압전 모터와 제2 캐리어의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 도 7의 A 부분의 확대도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))은 제1 캐리어(440), 제2 캐리어(450) 및 제1 압전 모터(510)를 포함할 수 있다. 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511), 탄성 몸체(512), 제1 로드(513) 및 제1 연결 부재(514)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 압전 모터(510)는 탄성 몸체(512)의 일부가 제2 캐리어(450)에 지지된 상태에서 제1 연결 부재(514)의 제1 고정 부분(514c)이 제1 캐리어(440)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 모터(510)는 탄성 몸체(512)의 일부가 제2 캐리어(450)에 지지된 상태에서, 제1 압전 소자(511)와 탄성 몸체(512)에 진동 변위가 발생하도록 구동할 수 있고, 진동 변위에 따라 제1 연결 부재(514)가 제1 로드(513) 상에서 광 축(OA) 방향으로 이동하면 제1 고정 부분(514c)과 연결된 제1 캐리어(440)가 제1 연결 부재(514)와 함께 광 축(OA) 방향으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450)는 제1 압전 모터(510)가 안착되는 모터 안착부(453)를 포함할 수 있다. 모터 안착부(453)는 제1 측벽(4531) 및 제1 측벽(4531)과 마주보는 제2 측벽(4532)을 포함할 수 있다. 제1 측벽(4531)과 제2 측벽(4532) 사이에는 개방 영역(4533)이 형성될 수 있다. 제1 측벽(4531)과 제2 측벽(4532)은 제1 압전 모터(510)를 지지할 수 있다. 제1 측벽(4531)과 제2 측벽(4532)의 일부 영역에는 탄성 몸체(512)가 본딩 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 모터(510)는 제1 로드(513)가 개방 영역(4533)에 수용되고 탄성 몸체(512)가 제1 측벽(4531)과 제2 측벽(4532)에 접촉함으로써 모터 안착부(453)에 안착될 수 있다.
제1 측벽(4531) 및 제2 측벽(4532) 각각은, 탄성 몸체(512)가 결합되는 제1 본딩 부분(453a) 및 제2 본딩 부분(453b)을 포함할 수 있다. 제1 본딩 부분(453a)은 탄성 몸체(512)의 폭 방향(예: x축 방향 또는 도 9c의 폭(W) 방향)으로 연장될 수 있다. 제2 본딩 부분(453b)은 제1 본딩 부분(453a)의 양 단부로부터 탄성 몸체(512)의 두께 방향(예: z축 방향 또는 도 9c의 두께(T) 방향)으로 연장될 수 있다.
제1 본딩 부분(453a)은 탄성 몸체(512)의 베이스 부분(515) 및 돌출 부분(517)과 결합될 수 있고, 제2 본딩 부분(453b)은 탄성 몸체(512)의 돌출 부분(517)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 측벽(4531)의 제2 본딩 부분(453b)은 제1 돌출 부분(518)과 결합될 수 있고, 제2 측벽(4532)의 제2 본딩 부분(453b)은 제2 돌출 부분(519)과 결합될 수 있다. 제1 본딩 부분(453a)에는 돌출 부분(517)의 바닥면(예: -z축 방향을 향하는 면) 및 베이스 부분(515)의 바닥면(예: -z축 방향을 향하는 면) 중 돌출 부분(517)과 정렬된 일부 영역이 본딩되어 결합될 수 있고, 제2 본딩 부분(453b)에는 돌출 부분(517)의 측면이 본딩되어 결합될 수 있다. 제1 본딩 부분(453a)에 본딩되는 탄성 몸체(512)의 일부 영역은 도 9b에 도시된 본딩 영역(BA)으로 참조될 수 있다. 제1 본딩 부분(453a) 및 제2 본딩 부분(453b)은 다양한 결합 수단을 통해 탄성 몸체(512)와 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 탄성 몸체(512)는 제1 본딩 부분(453a)과 제2 본딩 부분(453b)에 본딩 접촉되는 부분을 제외한 나머지 부분이 모터 안착부(453)로부터 이격하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 측벽(4531) 및 제2 측벽(4532)은 제1 본딩 부분(453a)으로부터 단차지게 연결되는 단차 부분(453c)을 포함할 수 있고, 단차 부분(453c)은 탄성 몸체(512)와 지정된 간격으로 이격될 수 있다. 이를 통해 탄성 몸체(512)의 진동을 위한 공간을 확보할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예에 따르면, 제1 압전 모터(510)의 탄성 몸체(512)는 돌출 부분(517)을 기준으로 제2 캐리어(450)에 본딩되는 부분과 본딩되지 않는 부분이 구분될 수 있다. 탄성 몸체(512)는 돌출 부분(517) 및 이에 대응되는 베이스 부분(515)이 제2 캐리어(450)에 결합(또는 지지)되고, 돌출 부분(517)은 진동체(예: 제1 압전 소자(511) 및 탄성 몸체(512))의 진동 변위가 최소인 노달 포지션(예: 도 11 노달 포지션(N))과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 압전 모터(510)의 구동에 따른 진동체(511, 512)의 진동 시에, 제2 캐리어(450)로 전달되는 불필요한 진동을 줄일 수 있고, 카메라 모듈(400)에 포함된 부품들 간의 진동/충돌에 따른 소음을 줄일 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 가이드 부재 및 제2 압전 모터의 결합 구조를 도시한 도면이다. 도 14는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어, 가이드 부재 및 압전 모터의 분해 사시도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))은, 카메라 하우징(410), 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460), 제2 가이드 부재(470), 제2 스프링 부재(495), 모터 홀더(493), 복수의 가이드 볼(483, 484, 485, 486) 및 제2 압전 모터(530)를 포함할 수 있다. 카메라 하우징(410)은 베이스(413)(예: 도 5의 베이스(413))로 참조될 수 있다.
도 13 및 도 14에 도시된 카메라 모듈(400)의 구성요소들 중 적어도 일부는 도 5에 도시된 카메라 모듈(400)의 구성요소들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하, 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에서, 베이스(413)는 제1 가이드 부재(460) 및 모터 홀더(493)가 배치되는 제1 지지면(415)을 포함할 수 있다. 베이스(413)의 제1 지지면(415)에는 제1 가이드 부재(460)가 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 가능하되, 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 제한(또는 구속)되도록 안착될 수 있다. 베이스(413)와 제1 가이드 부재(460) 사이에는 베이스(413)에 대한 제1 가이드 부재(460)의 제1 시프트 축(S1) 방향 이동을 가이드하기 위한 복수의 제3 볼(483)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지면(415)에는 제1 시프트 축(S1) 방향으로 길게 연장되는 복수의 제4 홈(419)이 형성될 수 있고, 복수의 제3 볼(483)은 복수의 제4 홈(419)에 수용될 수 있다. 베이스(413)의 제1 지지면(415)에는 모터 홀더(493)가 고정될 수 있다. 예를 들어, 베이스(413)의 제1 지지면(415)의 서로 수직한 가장자리(예: +x축 방향을 향하는 가장자리 및 -y축 방향을 향하는 가장자리)에 모터 홀더(493)가 고정적으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가이드 부재(460)는 베이스(413)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 가능하고, 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 제한되도록 구성될 수 있다. 제1 가이드 부재(460)와 베이스(413) 사이에는, 베이스(413)에 대한 제1 가이드 부재(460)의 이동을 가이드하는 복수의 제3 볼(483)이 배치될 수 있다. 제1 가이드 부재(460)는, 복수의 제3 볼(483)이 제1 시프트 축(S1) 방향으로 연장된 제1 가이드 부재(460)와 베이스(413)의 가이드 홈(예: 도 14의 제4 홈(419) 및 도 18b의 제5 홈(463))에 수용됨으로써, 베이스(413)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향 이동만 가능한 구조로 제공될 수 있다. 제1 가이드 부재(460)는 제2 압전 모터(530) 중 제1 시프트 축(S1) 방향으로 구동하는 제1 서브 압전 모터(530-1)로부터 구동력을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 부재(460)는 제1 서브 압전 모터(530-1)의 제2 연결 부재(534)와 연결될 수 있다.
제1 가이드 부재(460)는 제2 캐리어(450)가 배치되는 제2 상부면(460a)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 부재(460)의 제2 상부면(460a)에는 제1 가이드 부재(460)가 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 가능하되, 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 제한(또는 구속)되도록 안착될 수 있다. 제1 가이드 부재(460)와 제2 캐리어(450) 사이에는, 제1 가이드 부재(460)에 대한 제2 캐리어(450)의 제2 시프트 축(S2) 방향 이동을 가이드하기 위한 복수의 제4 볼(484)이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 가능하고, 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 제한되도록 구성될 수 있다. 제2 캐리어(450)와 제1 가이드 부재(460) 사이에는, 제1 가이드 부재(460)에 대한 제2 캐리어(450)의 이동을 가이드하는 복수의 제4 볼(484)이 배치될 수 있다. 제2 캐리어(450)는, 복수의 제4 볼(484)이 제2 시프트 축(S2) 방향으로 연장된 제2 캐리어(450)와 제1 가이드 부재(460)의 가이드 홈(예: 도 18a의 제6 홈(462)과 도 18b의 제7 홈(456))에 수용됨으로써, 제1 가이드 부재(460)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향 이동만 가능한 구조로 제공될 수 있다.
제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)가 배치되는 제1 상부면(450a)을 포함할 수 있다. 제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)에는 제2 가이드 부재(470)가 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 가능하되, 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 제한(또는 구속)되도록 안착될 수 있다. 제2 캐리어(450)와 제2 가이드 부재(470) 사이에는 제2 캐리어(450)에 대한 제2 가이드 부재(470)의 제1 시프트 축(S1) 방향 이동을 가이드하기 위한 복수의 제5 볼(485)이 배치될 수 있다. 제2 캐리어(450)에는 렌즈 어셈블리(예: 도 5의 렌즈 어셈블리(420))가 결합된 제1 캐리어(예: 도 5의 제1 캐리어(440))가 안착될 수 있다.
제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)를 통해 제2 압전 모터(530)의 구동력을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)가 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동에 의해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 제1 가이드 부재(460)와 함께 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)가 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동에 의해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 제2 가이드 부재(470)와 함께 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 수 있다. 제2 캐리어(450)는 제2 압전 모터(530)와 직접 연결되지 않고 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)를 통해 구동력을 전달 받음으로써, 베이스(413)에 대해 제1 시프트 축(S1) 및 제2 시프트 축(S2) 방향으로 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)가 제1 서브 압전 모터(530-1)에 직접 연결되면 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동을 구속하게 되고, 제2 서브 압전 모터(530-2)에 직접 연결되면 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동을 구속하게 된다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 제2 캐리어(450)는 제2 압전 모터(530)에 직접 연결되지 않으므로 제2 압전 모터(530)의 구동을 구속하지 않을 수 있으며, 이에 따라, 전원 인가를 위해 제2 압전 모터(530)에 FPCB에 대하여 움직임을 위한 설계를 회피할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 가이드 부재(470)는 제2 캐리어(450)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 가능하고, 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 제한되도록 구성될 수 있다. 제2 가이드 부재(470)와 제2 캐리어(450) 사이에는, 제2 캐리어(450)에 대한 제2 가이드 부재(470)의 이동을 가이드하는 복수의 제5 볼(485)이 배치될 수 있다. 제2 가이드 부재(470)는, 복수의 제5 볼(485)이 제1 시프트 축(S1) 방향으로 연장된 제2 가이드 부재(470)와 제2 캐리어(450)의 가이드 홈(예: 도 18a의 제8 홈(455)과 도 18b의 제9 홈(476))에 수용됨으로써, 제2 캐리어(450)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향 이동만 가능한 구조로 제공될 수 있다. 제2 가이드 부재(470)는 제2 압전 모터(530) 중 제2 시프트 축(S2) 방향으로 구동하는 제2 서브 압전 모터(530-2)로부터 구동력을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 부재(470)는 제2 서브 압전 모터(530-2)의 제2 연결 부재(534)와 연결될 수 있다.
제2 가이드 부재(470)는 제2 스프링 부재(495)와 가압 접촉될 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 부재(470)의 일부 영역은 제2 스프링 부재(495)와 접촉할 수 있고, 제2 스프링 부재(495)에 의해 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460) 및 베이스(413)를 향하는 방향으로 소정의 예압(P8)을 인가 받을 수 있다. 제2 가이드 부재(470)는 부분적으로 제2 스프링 부재(495)와 광 축(OA) 방향으로 중첩될 수 있다.
제2 가이드 부재(470)와 제2 스프링 부재(495) 사이에는, 베이스(413)에 고정된 제2 스프링 부재(495)를 기준으로 제2 가이드 부재(470)가 이동할 때, 원활한 이동이 가능하도록 복수의 제6 볼(486)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 부재(470)가 제2 서브 압전 모터(530-2)에 의해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 제2 가이드 부재(470)는 모터 홀더(493)에 고정된 제2 스프링 부재(495)에 대해 상대적으로 이동할 수 있고, 복수의 제6 볼(486)은 제2 가이드 부재(470)와 제2 스프링 부재(495) 사이에서 회전 운동함으로써 제2 가이드 부재(470)를 원활하게 이동시킬 수 있다.
제2 가이드 부재(470)와 제1 가이드 부재(460) 사이에는, 제1 가이드 부재(460)가 제2 캐리어(450)와 함께 제2 가이드 부재(470)에 대해 상대적으로 이동하거나, 제2 가이드 부재(470)가 제2 캐리어(450)와 함께 제1 가이드 부재(460)에 대해 상대적으로 이동할 때, 원활한 이동이 가능하도록 제7 볼(487)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제7 볼(487)은, 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동에 의해 제1 가이드 부재(460)가 제2 가이드 부재(470)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동하거나, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동에 의해 제2 가이드 부재(470)가 제1 가이드 부재(460)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 제2 가이드 부재(470)와 제1 가이드 부재(460) 사이에서 회전 운동할 수 있다. 제7 볼(487)은 제2 캐리어(450)에 형성된 관통 홀(457) 내부에 수용됨으로써 제1 가이드 부재(460)와 제2 가이드 부재(470) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 부재(460)의 일부와 제2 가이드 부재(470)의 일부는 관통 홀(457)을 통해 광 축(OA) 방향으로 마주볼 수 있고, 관통 홀(457) 내부에 수용된 제7 볼(487)과 접촉할 수 있다. 제7 볼(487)은 제1 가이드 부재(460)와 제2 가이드 부재(470) 사이에 상대적인 이동이 수행될 때, 제1 가이드 부재(460)와 제2 가이드 부재(470) 사이에서 회전 동작 및/또는 구름 동작이 가능하도록 제2 캐리어(450)의 관통 홀(457)에 수용될 수 있다. 다만, 다양한 실시 예에 따라서, 제7 볼(487)은 생략될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제2 스프링 부재(또는, 탄성 부재)(495)는 제2 가이드 부재(470), 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460)에 대해 베이스(413)를 향하는 방향으로 소정의 예압(P8)을 인가할 수 있다. 제2 스프링 부재(495)는 탄성력을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 스프링 부재(495)는 얇은 판 형상의 스프링(예: 판스프링)으로서 제2 가이드 부재(470), 제2 캐리어(450) 및 제1 가이드 부재(460)를 베이스(413)에 탄성적으로 고정시킬 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 스프링 부재(495)는 금속 재질의 판스프링으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 스프링 부재(495)는 제2 가이드 부재(470)와 부분적으로 접촉하는 중심부(495a), 중심부(495a)의 일 측으로부터 연장되고 제1 모터 홀더(493-1)에 고정되는 제1 단부(495b) 및 중심부(495a)의 타 측으로부터 연장되고 제2 모터 홀더(493-2)에 고정되는 제2 단부(495c)를 포함할 수 있다. 모터 홀더(493)가 베이스(413)에 고정되고, 제2 스프링 부재(495)의 양 단부가 모터 홀더(493)에 고정됨에 따라, 제2 스프링 부재(495)의 중심부(495a)는 제2 가이드 부재(470)에 베이스(413)를 향하는 방향으로 예압(P8)을 인가할 수 있다. 제2 스프링 부재(495)에 의해, 제1 가이드 부재(460)는 베이스(413)의 제1 지지면(415)에, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)의 제2 상부면(460a)에, 제2 가이드 부재(470)는 제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)에 각각 가압 접촉될 수 있다.
제2 스프링 부재(495)에 의해 예압 구조가 적용됨에 따라, 복수의 제3 볼(483)이 수용되는 베이스(413)와 제1 가이드 부재(460)의 가이드 홈, 복수의 제4 볼(484)이 수용되는 제1 가이드 부재(460)와 제2 캐리어(450)의 가이드 홈, 및 복수의 제5 볼(485)이 수용되는 제2 캐리어(450)와 제2 가이드 부재(470)의 가이드 홈은 소정의 가압력으로 접촉될 수 있다. 이를 통해, 각각의 가이드 홈이 연장되는 방향으로 이동이 가능하고, 가이드 홈이 연장된 방향에 수직한 방향으로는 이동이 제한(또는 구속)되는 볼 가이드 구조를 구현할 수 있다.
일 실시 예에서, 모터 홀더(493)는 제2 압전 모터(530)를 지지할 수 있다. 모터 홀더(493)는 베이스(413)에 고정적으로 결합될 수 있다. 모터 홀더(493)는 제1 서브 압전 모터(530-1)가 연결되는 제1 모터 홀더(493-1) 및 제2 서브 압전 모터(530-2)가 연결되는 제2 모터 홀더(493-2)를 포함할 수 있다. 제1 모터 홀더(493-1) 및 제2 모터 홀더(493-2)에는 제2 스프링 부재(495)의 양 단부(495b, 495c)가 결합될 수 있다.
모터 홀더(493)는 제2 압전 모터(530)의 제2 로드(532)가 결합되는 결합 돌기(493a)를 포함할 수 있다. 제2 로드(532)는 결합 돌기(493a)에 끼움 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 로드(532)는 결합 돌기(493a) 내에서 제2 로드(532)의 길이 방향(예: 시프트 축(S1, S2) 방향)으로 이동이 가능하도록 결합 돌기(493a)에 형성된 홈에 결합될 수 있다. 결합 돌기(493a)는 제2 로드(532)가 끼워질 수 있도록 탄성을 갖는 탄성편으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)는 베이스(413)에 고정된 모터 홀더(493)에 결합된 상태로 구동함으로써, 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)를 베이스(413)에 대해 상대적으로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 압전 모터(530)는 제2 캐리어(450)를 시프트 축(S1, S2) 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)는 전압의 인가에 따른 압전 세라믹(piezoelectric ceramic)의 형상 변화에 기초하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 제2 캐리어(450)는 제2 압전 모터(530)의 구동에 의해 시프트 축(S1, S2)으로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 압전 모터(530)는 압전 리니어 액추에이터(piezoelcetric linear actuator) 또는 초음파 리니어 액추에이터(ultraonic linear actuator)로 지칭될 수 있다.
제2 압전 모터(530)는, 베이스(413)에 고정된 상태에서 가이드 부재(460, 470)를 통해 제2 캐리어(450)에 간접적으로 연결되고, 제2 캐리어(450)를 베이스(413)에 대해 시프트 축(S1, S2) 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 제1 시프트 축(S1) 방향으로 구동력을 발생시키는 제1 서브 압전 모터(530-1) 및 제2 시프트 축(S2) 방향으로 구동력을 발생시키는 제2 서브 압전 모터(530-2)를 포함할 수 있다. 제1 서브 압전 모터(530-1)는 제1 시프트 축(S1) 방향으로 베이스(413)에 배치되고, 제2 서브 압전 모터(530-2)는 제2 시프트 축(S2) 방향으로 베이스(413)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 압전 모터(530-1)는 제1 시프트 축(S1)에 평행한 베이스(413)의 가장자리에 인접하게 배치되고, 제2 서브 압전 모터(530-2)는 제2 시프트 축(S2)에 평행한 베이스(413)의 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 서브 압전 모터(530-1)와 제2 서브 압전 모터(530-2)는 실질적으로 동일한 구조로 구성될 수 있다. 제1 서브 압전 모터(530-1)와 제2 서브 압전 모터(530-2) 각각은, 제2 압전 소자(531), 제2 로드(532), 카운터 매스(533) 및 제2 연결 부재(534)를 포함할 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 일부가 모터 홀더(493)에 지지되고, 제2 연결 부재(534)의 제2 고정 부분(예: 도 15a의 제2 고정 부분(537))이 가이드 부재(460, 470)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 압전 모터(530-1)는 제1 모터 홀더(493-1)에 지지된 상태에서 제2 연결 부재(534)가 제1 가이드 부재(460)의 제1 연결 부분(461)에 연결될 수 있고, 제2 서브 압전 모터(530-2)는 제2 모터 홀더(493-2)에 지지된 상태에서 제2 연결 부재(534)가 제2 가이드 부재(470)의 제2 연결 부분(471)에 연결될 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531)와 탄성 몸체(512)의 진동 변위에 기초하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 제2 압전 모터(530)의 구성요소 및 동작은 이하, 도 15a, 도 15b 및 도 16을 참조하여 자세히 설명한다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 압전 모터를 도시한 도면이다. 도 15b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 15a는 제2 압전 모터(530)의 사시도이고, 도 15b는 도 15a의 제2 압전 모터(530)를 C 방향에서 바라본 평면도이다
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))의 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531), 제2 로드(532), 카운터 매스(533) 및 제2 연결 부재(534)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531)의 양 단부에 제2 로드(532) 및 카운터 매스(533)가 결합되고, 제2 연결 부재(534)가 제2 로드(532)에 슬라이딩 가능하게 결합된 구조로 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 압전 소자(531)는 전압이 인가되면, 전계(electric field)의 방향 및 제2 압전 소자(531)의 분극 방향에 따라서 팽창 또는 수축의 기계적 변위 또는 변형이 발생될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 소자(531)는 전압이 인가되면 형상이 변형될 수 있다. 제2 압전 소자(531)는 압전 세라믹(Piezo-ceramic), 압전 폴리머(Piezo-polymer) 또는 압전 복합체(Piezo-composite)를 포함하는 다양한 압전체를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 소자(531)는 티탄산 지르콘산 연(PZT) 계열의 압전 세라믹일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 압전 소자(531)는 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 길게 연장된 형상일 수 있고, 전압이 인가됨에 따라 제2 압전 소자(531)의 길이 방향으로 수축 또는 팽창될 수 있다. 여기서, 제2 압전 소자(531)의 길이 방향은 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 제1 시프트 축(예: 도 13 및 도 14의 제1 시프트 축(S1)) 또는 제2 시프트 축(예: 도 13 및 도 14의 제2 시프트 축(S2)) 방향일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 압전 소자(531)는 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 길게 연장된 직육면체 형태로 형성될 수 있고, 제2 압전 소자(531)의 길이 방향은 직육면체의 모서리 중 가장 긴 모서리와 평행한 방향을 의미할 수 있다. 다만, 제2 압전 소자(531)의 형상은 도시된 실시 예에 한정되지 않고, 제2 압전 소자(531)는 원기둥을 포함하는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
제2 압전 소자(531)는 양 단부에 제2 로드(532) 및 카운터 매스(533)가 각각 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 소자(531)의 길이 방향 일 측면에는 제2 로드(532)가 부착되고, 제2 압전 소자(531)의 길이 방향 타 측면에는 카운터 매스(533)가 부착될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)의 일 단부에 결합될 수 있다. 제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)가 카운터 매스(533)를 기준으로 광 축(OA)에 실질적으로 수직한 방향으로 수축 또는 팽창함에 따라 이동할 수 있다. 제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)가 연장되는 방향에 평행한 방향으로 길게 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 로드(532)는 원기둥 형태로 형성될 수 있고, 길이가 일정하게 유지될 수 있다. 제2 로드(532)는 카본(carbon) 계열 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 로드(532)는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP; carbon fiber reinforced plastic) 재질로 형성될 수 있다. 다만, 제2 로드(532)의 형상 또는 재질은 상술한 내용에 한정되지 않는다.
제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)의 수축 또는 팽창에 따라 발생하는 진동 변위를 제2 연결 부재(534)에 전달하여 제2 캐리어(예: 도 13 및 도 14의 제2 캐리어(450))의 이동을 제공할 수 있다. 제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)의 일 단부에 결합된 상태로 적어도 일부가 제2 연결 부재(534)에 결합될 수 있다. 제2 로드(532)는 제2 연결 부재(534)와 함께 이동하는 동작과 따로 이동하는 동작이 모두 가능할 수 있다. 예를 들어, 제2 로드(532)는, 이동 속도에 기초하여 제2 연결 부재(534)와 함께 이동하는 동작 및 제2 연결 부재(534)에 대해 상대적으로 이동하는 동작이 가능하도록 제2 연결 부재(534)와 연결될 수 있다. 제2 로드(532)의 이동 속도는 제2 압전 소자(531)가 수축 또는 팽창되는 속도이 기초하여 결정 및 제어될 수 있다.
일 실시 예에서, 카운터 매스(533)는 제2 압전 소자(531)의 타 단부에 결합될 수 있다. 카운터 매스(533)는 제2 압전 소자(531)의 수축 또는 팽창이 제2 로드(532)의 선형 운동으로 원활하게 전환되도록 제2 압전 소자(531)의 타 단부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 카운터 매스(533)는 제2 압전 소자(531)의 수축 또는 팽창의 기준이 될 수 있다. 예를 들어, 카운터 매스(533)는 제2 압전 소자(531)의 타 단부가 고정단이 되도록 지지할 수 있다. 카운터 매스(533)는 지정된 질량을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 카운터 매스(533)는 금속 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제2 연결 부재(534)는 제2 압전 모터(530)의 제2 로드(532)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 부재(534)는 마찰력 및 관성력에 기반하여 제2 로드(532)와 함께 움직이거나, 제2 로드(532)와 따로 움직이도록 제2 로드(532)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 부재(534)는 일 부분이 제2 로드(532)에 탄성적으로 가압 접촉하여 결합되고, 다른 부분이 가이드 부재(예: 도 13 및 도 14의 가이드 부재(460, 470))에 결합될 수 있다. 가이드 부재(460, 470)는 제2 연결 부재(534)와 함께 움직일 수 있다. 제2 연결 부재(534)는 제2 압전 모터(530)의 구동력을 가이드 부재(460, 470)에 전달할 수 있다.
제2 연결 부재(534)는 제2 몸체 부분(535), 제2 몸체 부분(535)의 일 측에 연결되는 복수의 제2 가압 부분(536) 및 제2 몸체 부분(535)의 타 측에 연결되는 제2 고정 부분(537)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 몸체 부분(535)은 사출 재질로 형성되고, 복수의 제2 가압 부분(536) 및 제2 고정 부분(537)은 금속 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예에서, 제2 연결 부재(534)는, 제2 몸체 부분(535), 복수의 제2 가압 부분(536) 및 제2 고정 부분(537)이 일체를 이루도록 인서트 몰딩(insert molding)(또는 인서트 사출(insert injection) 공정을 통해 형성 또는 제조될 수 있으나, 제2 연결 부재(534)의 제조 공정은 인서트 몰딩으로 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제2 몸체 부분(535)은 복수의 제2 가압 부분(536) 및 제2 고정 부분(537)을 지지할 수 있다 예를 들어, 제2 몸체 부분(535)의 양 측에는 제2 로드(532)에 탄성적으로 연결되는 복수의 제2 가압 부분(536) 및 가이드 부재(460, 470)에 연결되는 제2 고정 부분(537)이 각각 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 제2 가압 부분(536)은 제2 로드(532)의 외주면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 복수의 제2 가압 부분(536)은 제3 부분(536a) 및 제4 부분(536b)을 포함할 수 있고, 제3 부분(536a)과 제4 부분(536b)은 각각 제2 로드(532)와 접촉할 수 있다. 복수의 제2 가압 부분(536)과 제2 로드(532)를 광 축 방향(①, ②)으로 볼 때, 복수의 제2 가압 부분(536)와 제2 로드(532)는 3점 접촉 구조로 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 가압 부분(536)은 제3 부분(536a)이 제2 로드(532)와 2점 접촉하고, 제4 부분(536b)이 제2 로드(532)와 1점 접촉하도록 구성될 수 있다. 도시된 실시 예에 따르면, 제3 부분(536a)은 제2 로드(532)와 2점 접촉하도록 부분적으로 벤딩될 수 있다.
복수의 제2 가압 부분(536)은 제3 부분(536a)과 제4 부분(536b) 사이에 배치된 제2 로드(532)와 소정의 예압(pre-load)을 유지하면서 접촉할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 가압 부분(536)은 제2 로드(532)를 탄성적으로 가압하면서 제2 로드(532)의 외주면에 접촉할 수 있다. 복수의 제2 가압 부분(536)은 제3 부분(536a)과 제4 부분(536b)이 서로 대향하는 방향으로 제2 로드(532)에 예압을 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(536a)은 제2 로드(532)에 제4 부분(536b)을 향하는 방향으로 예압(P6)을 인가하고, 제4 부분(536b)은 제2 로드(532)에 제3 부분(536a)을 향하는 방향으로 예압(P7)을 인가할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 제2 연결 부재(534)는 복수의 제2 가압 부분(536)이 제3 부분(536a)과 제4 부분(536b)으로 분할된 형태로 제공됨에 따라 제2 로드(532)에 인가하는 예압을 용이하게 조절할 수 있다.
복수의 제2 가압 부분(536)은 탄성력을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(536a) 및 제4 부분(536b)은 금속 재질의 판스프링으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 연결 부재(534)는 복수의 제2 가압 부분(536)이 제2 로드(532)에 탄성적으로 결합됨에 따라, 제2 압전 소자(531)의 변형 속도(또는, 제2 로드(532)의 이동 속도)에 기초하여 제2 로드(532)와 함께 이동하거나, 제2 로드(532)와 함께 이동하지 않을 수 있다(예: 스틱-슬립 동작(stick-slip motion). 예를 들어, 제2 연결 부재(534)는 제2 로드(532)가 소정의 속도보다 느리게 이동하는 경우 제2 로드(532)와 함께 이동할 수 있고, 제2 로드(532)가 소정의 속도보다 빠르게 이동하는 경우 제2 로드(532)와 함께 이동하지 않을 수 있다. 제2 압전 모터(530)에서 제2 연결 부재(534)가 이동하는 동작은, 이하 도 20b를 참조하여 자세히 설명한다.
일 실시 예에서, 제2 고정 부분(537)은 가이드 부재(460, 470)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 고정 부분(537)은 가이드 부재(460, 470)와 함께 움직이도록 가이드 부재(460, 470)에 고정적으로 결합될 수 있다(예: 도 17 참조). 예를 들어, 제1 가이드 부재(460)는 제1 서브 압전 모터(530-1)의 제2 고정 부분(537)을 통해 제2 연결 부재(534)에 연결됨으로써 제2 연결 부재(534)가 제2 로드(532) 상에서 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 제2 연결 부재(534)와 함께 이동할 수 있다. 제2 가이드 부재(470)는 제2 서브 압전 모터(530-2)의 제2 고정 부분(537)을 통해 제2 연결 부재(534)에 연결됨으로써 제2 연결 부재(534)가 제2 로드(532) 상에서 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 제2 연결 부재(534)와 함께 이동할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531), 제2 압전 소자(531)의 일 측에 부착되는 제2 로드(532) 및 제2 압전 소자(531)의 타 측에 부착되는 카운터 매스(533)를 포함할 수 있다. 도 16은 제2 연결 부재(예: 도 15a 및 도 15b의 제2 연결 부재(534))가 생략된 도면이다.
일 실시 예에서, 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531)의 팽창 및 수축 변형에 의해 제2 로드(532)가 시프트 축(예: 도 13 및 도 14의 시프트 축(S1, S2)) 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 제2 압전 소자(531)는 카운터 매스(533)에 지지됨에 따라, 제2 압전 소자(531)의 팽창 또는 수축의 변형이 제2 로드(532)의 직선 운동으로 변환될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 소자(531)는 인가되는 전압에 기반하여 시프트 축(S1, S2) 방향으로 팽창 또는 수축될 수 있다. 제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)의 팽창 또는 수축에 의해 시프트 축(S1, S2) 방향으로 선형 운동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 압전 소자(531)는 수축 또는 팽창 시에, 제2 압전 소자(531)의 제2 단부(5312)가 카운터 매스(533)에 의해 지지됨에 따라 제2 압전 소자(531)의 제1 단부(5311)가 제2 단부(5312)를 기준으로 멀어지거나 가까워지도록 변형될 수 있다. 제2 로드(532)는 제2 압전 소자(531)의 제1 단부(5311)에 결합되어, 제1 단부(5311)와 함께 이동할 수 있다. 제2 로드(532)는 일정한 길이를 유지할 수 있고, 제2 압전 소자(531)가 팽창 및 수축함에 따라 제2 단부(5312) 또는 카운터 매스(533)를 기준으로 시프트 축(S1, S2) 방향으로 선형 운동할 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 소자(531)에 전압이 인가되지 않은 기본 상태에서 제2 로드(532)의 일 단부(5321)는 카운터 매스(533)로부터 제1 거리(L1)에 위치할 수 있다.
도 16의 가운데 그림에서 하측 그림으로 변형되는 동작을 참조하면, 제2 압전 소자(531)는 제2 압전 소자(531)를 길이 방향(예: 시프트 축(S1, S2) 방향)으로 팽창시키기 위한 전압을 인가 받을 수 있다. 제2 압전 소자(531)는, 제2 단부(5312)가 카운터 매스(533)에 의해 지지되고, 제1 단부(5311)가 제2 단부(5312) 또는 카운터 매스(533)를 기준으로 일 방향(③)으로 이동하면서 팽창될 수 있다. 제2 압전 소자(531)가 시프트 축(S1, S2) 방향으로 팽창하면, 제2 로드(532)가 일 방향(③)(예: 카운터 매스(533)로부터 멀어지는 방향)으로 이동하고, 카운터 매스(533)로부터 제2 로드(532)의 일 단부(5321)까지의 거리는 제1 거리(L1)보다 큰 제2 거리(L2)일 수 있다.
도 16의 가운데 그림에서 상측 그림으로 변형되는 동작을 참조하면, 제2 압전 소자(531)에 제2 압전 소자(531)를 길이 방향(예: 시프트 축(S1, S2) 방향)으로 수축시키기 위한 전압을 인가 받을 수 있다. 제2 압전 소자(531)는, 제2 단부(5312)가 카운터 매스(533)에 의해 지지되고, 제1 단부(5311)가 제2 단부(5312) 또는 카운터 매스(533)를 기준으로 상기 일 방향(③)의 반대 방향(④) 으로 이동하면서 수축될 수 있다. 제2 압전 소자(531)가 시프트 축(S1, S2) 방향으로 수축하면, 제2 로드(532)가 상기 일 방향(③)의 반대 방향(④)(예: 카운터 매스(533)와 가까워지는 방향)으로 이동하고, 카운터 매스(533)로부터 제2 로드(532)의 일 단부(5321)까지의 거리는 제1 거리(L1)보다 작은 제3 거리(L3)일 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 가이드 부재 및 제2 압전 모터의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은, 제2 캐리어(450), 제1 가이드 부재(460), 제2 가이드 부재(470) 및 제2 압전 모터(530)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450)는 제2 압전 모터(530)와 직접적으로 연결되지 않고, 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470)를 통해서 제2 압전 모터(530)의 구동력을 전달 받을 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어(450)는, 제1 가이드 부재(460)를 통해 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동력을 전달 받고, 제2 가이드 부재(470)를 통해 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동력을 전달 받을 수 있다.
제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)에 대해서 제1 시프트 축(S1) 방향으로 구속되고, 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동 가능할 수 있다. 제1 가이드 부재(460)는 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동력에 의해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 수 있고, 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)와 함께 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 수 있다.
제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)에 대해서 제2 시프트 축(S2) 방향으로 구속되고, 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동 가능할 수 있다. 제2 가이드 부재(470)는 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동력에 의해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 수 있고, 제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)와 함께 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 수 있다. 제2 캐리어(450)가 제2 가이드 부재(470)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향 이동이 가능하므로, 제2 캐리어(450)가 제1 가이드 부재(460)와 함께 제2 가이드 부재(470)에 대해 상대적으로 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 수 있다.
제2 캐리어(450)를 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동시키는 동작에서, 제1 서브 압전 모터(530-1)는 제1 가이드 부재(460)에 제1 시프트 축(S1) 방향 이동을 위한 구동력을 인가할 수 있다. 제1 가이드 부재(460)가 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 제1 가이드 부재(460)와 제2 캐리어(450) 사이의 제1 시프트 축(S1) 방향 이동이 제한되므로 제2 캐리어(450)는 제1 가이드 부재(460)와 함께 이동하고, 제2 가이드 부재(470)와 제2 캐리어(450) 사이의 제1 시프트 축(S1) 방향 이동이 가능하므로 제2 가이드 부재(470)는 제2 캐리어(450)와 함께 이동하지 않고 제2 캐리어(450)의 이동으로부터 분리될 수 있다.
제2 캐리어(450)를 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동시키는 동작에서, 제2 서브 압전 모터(530-2)는 제2 가이드 부재(470)에 제2 시프트 축(S2) 방향 이동을 위한 구동력을 인가할 수 있다. 제2 가이드 부재(470)가 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 제2 가이드 부재(470)와 제2 캐리어(450) 사이의 제2 시프트 축(S2) 방향 이동이 제한되므로 제2 캐리어(450)는 제2 가이드 부재(470)와 함께 이동하고, 제1 가이드 부재(460)와 제2 캐리어(450) 사이의 제2 시프트 축(S2) 방향 이동이 가능하므로 제1 가이드 부재(460)는 제2 캐리어(450)와 함께 이동하지 않고 제2 캐리어(450)의 이동으로부터 분리될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가이드 부재(460)는 제1 서브 압전 모터(530-1)가 연결되는 제1 연결 부분(461)을 포함할 수 있다. 제1 연결 부분(461)은 제1 가이드 부재(460)의 상부면(예: 도 14의 제2 상부면(460a))에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 부분(461)은 제2 상부면(460a)으로부터 실질적으로 수직하게 돌출될 수 있다. 제1 연결 부분(461)에는 제1 서브 압전 모터(530-1)의 제2 연결 부재(534)의 적어도 일부가 결합될 수 있다. 제1 연결 부분(461)에는 제1 서브 압전 모터(530-1)의 제2 고정 부분(537)의 벤딩부(537a)가 수용되는 결합 홈(461a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 고정 부분(537)의 벤딩부(537a)는 부분적으로 결합 홈(461a) 내부에 수용되고, 결합 홈(461a) 내부에는 벤딩부(537a)가 유동 가능하게 결합되는 본딩 부재(미도시)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 본딩 부재는 제2 고정 부분(537)이 제1 가이드 부재(460)로부터 분리되지 않도록 지정된 수준의 본딩력(또는 구속력)을 제공하되, 소정의 범위에서 유동 또는 움직임이 가능하도록 벤딩부(537a)와 본딩될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 가이드 부재(470)는 제1 부분(471), 제1 부분(471)으로부터 제1 시프트 축(S1) 방향으로 연장되는 제2 부분(472), 제1 부분(471)으로부터 제2 시프트 축(S2) 방향으로 연장되는 제3 부분(473) 및 제1 부분(471)에 형성되는 제2 연결 부분(474)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 부재(470)의 제1 부분(471)에는 제2 서브 압전 모터(530-2)가 연결되는 제2 연결 부분(474)이 형성될 수 있다. 제2 연결 부분(474)은 제1 부분(471)의 일 면(예: +z축 방향을 향하는 면)으로부터 실질적으로 수직하게 돌출될 수 있다. 제2 연결 부분(474)에는 제2 서브 압전 모터(530-2)의 제2 연결 부재(534)의 적어도 일부가 결합될 수 있다. 제2 연결 부분(474)에는 제2 서브 압전 모터(530-2)의 제2 고정 부분(537)의 벤딩부(537a)가 수용되는 결합 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 제1 서브 압전 모터(530-1)의 제2 고정 부분(537)이 본딩 부재를 이용하여 제1 연결 부분(461)에 본딩되는 방식은 제2 서브 압전 모터(530-2)와 제2 연결 부분(474)에 동일하게 적용될 수 있다.
도 18a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 도시한 도면이다. 도 18b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 도시한 도면이다.
도 18a는 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 상부면 방향에서 바라본 분해 사시도이다. 도 18b는 제2 캐리어, 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 제2 캐리어의 하부면 방향에서 바라본 분해 사시도이다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 제2 가이드 부재(470), 제2 캐리어(450) 및 제1 가이드 부재(460)는 광 축(OA) 방향으로 정렬될 수 있고, 광 축(OA) 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제2 가이드 부재(470), 제2 캐리어(450) 및 제1 가이드 부재(460)는 제2 캐리어(450)의 제1 시프트 축(S1) 및 제2 시프트 축(S2) 방향 이동을 가이드 하기 위한 복수의 가이드 홈들(462, 463, 455, 456, 475, 476)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가이드 부재(460)는, 제2 캐리어(450)가 배치되는 제2 상부면(460a) 및 제2 상부면(460a)의 반대를 향하는 제2 하부면(460b)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 부재(460)는, 제1 가이드 부재(460)와 베이스(413) 사이의 이동을 가이드하기 위한 복수의 제5 홈(463) 및 제1 가이드 부재(460)와 제2 캐리어(450) 사이의 이동을 가이드하기 위한 복수의 제6 홈(462)을 포함할 수 있다.
제1 가이드 부재(460)의 제2 하부면(460b)은 베이스(예: 도 14의 베이스(413))의 제1 지지면(예: 도 14의 제1 지지면(415))과 마주볼 수 있다. 제2 하부면(460b)에는 베이스(413)에 형성된 복수의 제4 홈(예: 도 14의 복수의 제4 홈(419))과 광 축(OA) 방향으로 정렬되는 복수의 제5 홈(463)이 형성될 수 있다. 복수의 제4 홈(419)과 복수의 제5 홈(463)은 제1 시프트 축(S1) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 제1 가이드 부재(460)가 베이스(413)에 안착된 상태에서 복수의 제4 홈(419)과 복수의 제5 홈(463)은 서로 마주볼 수 있다.
복수의 제4 홈(419)과 복수의 제5 홈(463)은 복수의 제3 볼(483)이 수용되는 공간을 형성 또는 정의할 수 있다. 복수의 제3 볼(483)은 베이스(413)와 제1 가이드 부재(460) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 제3 볼(483)은 복수의 제4 홈(419)과 복수의 제5 홈(463) 사이의 공간에 회전 동작 및/또는 구름 동작이 가능하게 수용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제3 볼(483)은 제1 가이드 부재(460)가 베이스(413)를 기준으로 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 복수의 제4 홈(419)과 복수의 제5 홈(463) 사이에서 제1 시프트 축(S1) 방향으로 선형 이동하면서 회전하거나, 또는 제자리에서 회전할 수 있다.
제1 가이드 부재(460)의 제2 상부면(460a)은 제2 캐리어(450)의 제1 하부면(450b)과 마주볼 수 있다. 제2 상부면(460a)에는 제2 시프트 축(S2) 방향으로 길게 연장된 형상을 갖는 복수의 제6 홈(462)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450)는, 제2 가이드 부재(470)가 배치되는 제1 상부면(450a) 및 제1 상부면(450a)의 반대를 향하는 제1 하부면(450b)을 포함할 수 있다. 제2 캐리어(450)는, 제2 캐리어(450)와 제1 가이드 부재(460) 사이의 이동을 가이드하기 위한 복수의 제7 홈(456) 및 제2 캐리어(450)와 제2 가이드 부재(470) 사이의 이동을 가이드하기 위한 복수의 제8 홈(455)을 포함할 수 있다.
제2 캐리어(450)의 제1 하부면(450b)은 제1 가이드 부재(460)의 제2 상부면(460a)과 마주볼 수 있다. 제1 하부면(450b)에는 제1 가이드 부재(460)의 복수의 제6 홈(462)과 광 축(OA) 방향으로 정렬되는 복수의 제7 홈(456)이 형성될 수 있다. 복수의 제7 홈(456)은 복수의 제6 홈(462)에 대응하여 제2 시프트 축(S2) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 제2 캐리어(450)가 제1 가이드 부재(460)에 안착된 상태에서 복수의 제6 홈(462)과 복수의 제7 홈(456)은 서로 마주볼 수 있다.
복수의 제6 홈(462)과 복수의 제7 홈(456)은 복수의 제4 볼(484)이 수용되는 공간을 형성 또는 정의할 수 있다. 복수의 제4 볼(484)은 제1 가이드 부재(460)와 제2 캐리어(450) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 제4 볼(484)은 복수의 제6 홈(462)과 복수의 제7 홈(456) 사이의 공간에 회전 동작 및/또는 구름 동작이 가능하게 수용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제4 볼(484)은 제2 캐리어(450)가 제1 가이드 부재(460) 기준으로 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 복수의 제6 홈(462)과 복수의 제7 홈(456) 사이에서 제2 시프트 축(S2) 방향으로 선형 이동하면서 회전하거나, 또는 제자리에서 회전할 수 있다.
제2 캐리어(450)의 제1 상부면(450a)은 제2 가이드 부재(470)와 마주볼 수 있다. 제1 상부면(450a)에는 제1 시프트 축(S1) 방향으로 길게 연장된 형상을 갖는 복수의 제8 홈(455)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 가이드 부재(470)는 제2 연결 부분(474)이 형성되는 제1 부분(471), 제1 부분(471)으로부터 제1 시프트 축(S1) 방향으로 연장되는 제2 부분(472) 및 제1 부분(471)으로부터 제2 시프트 축(S2) 방향으로 연장되는 제3 부분(473)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 부재(470)는, 제2 가이드 부재(470)와 제2 캐리어(450) 사이의 이동을 가이드하기 위한 복수의 제9 홈(476) 및 제2 가이드 부재(470)와 제2 스프링 부재(예: 도 13 및 도 14의 제2 스프링 부재(495)) 사이의 이동을 위한 복수의 제10 홈(475)을 포함할 수 있다.
제2 가이드 부재(470)의 제2 부분(472)은 제2 캐리어(450)와 마주보는 일 면(예: -z축 방향을 향하는 면)에 복수의 제9 홈(476)이 형성될 수 있다. 복수의 제9 홈(476)은 제2 캐리어(450)의 복수의 제8 홈(455)과 광 축(OA) 방향으로 정렬될 수 있다. 복수의 제9 홈(476)은 복수의 제8 홈(455)에 대응하여 제1 시프트 축(S1) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 제2 가이드 부재(470)가 제2 캐리어(450)에 안착된 상태에서, 복수의 제8 홈(455)과 복수의 제9 홈(476)은 서로 마주볼 수 있다.
복수의 제8 홈(455)과 복수의 제9 홈(476)은 복수의 제5 볼(485)이 수용되는 공간을 형성 또는 정의할 수 있다. 복수의 제5 볼(485)은 제2 캐리어(450)와 제2 가이드 부재(470) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 제5 볼(485)은 복수의 제8 홈(455)과 복수의 제9 홈(476) 사이의 공간에 회전 동작 및/또는 구름 동작이 가능하게 수용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제5 볼(485)은 제2 캐리어(450)가 제2 가이드 부재(470) 기준으로 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 복수의 제8 홈(455)과 복수의 제9 홈(476) 사이에서 제1 시프트 축(S1) 방향으로 선형 이동하면서 회전하거나, 또는 제자리에서 회전할 수 있다.
제2 가이드 부재(470)의 제1 부분(471) 및 제2 부분(472)은 복수의 제9 홈(476)이 형성된 면의 반대면(예: +z축 방향을 향하는 면)에 복수의 제10 홈(475)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제10 홈(475)은 제2 스프링 부재(495)를 향하는 면에 형성될 수 있다. 복수의 제10 홈(475)에는 복수의 제6 볼(486)이 회전 가능하게 수용될 수 있다. 복수의 제10 홈(475)은 시프트 축(S1, S2) 방향으로 길게 연장되지 않고, 복수의 제6 볼(486)에 대응되는 원기둥 형상의 홈으로 형성될 수 있다. 복수의 제6 볼(486)은 복수의 제10 홈(475)에 수용된 상태에서 제2 스프링 부재(495)와 접촉할 수 있다. 복수의 제6 볼(486)은 제2 가이드 부재(470)가 제2 스프링 부재(495)를 기준으로 이동할 때, 제2 스프링 부재(495)와 복수의 제10 홈(475) 사이의 공간에서 회전할 수 있다.
도 19는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 기판 부재와 압전 모터 사이의 전기적 연결 구조를 도시한 도면이다.
도 19를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 5의 카메라 모듈(400))은, 카메라 하우징(410)의 베이스(413), 제1 캐리어(440), 모터 홀더(493), 기판 부재(492), 제1 압전 모터(510) 및 제2 압전 모터(530)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 기판 부재(492)는 베이스(413)에 안착되는 제1 서브 기판(492a) 및 제1 서브 기판(492a)으로부터 연장되는 제2, 3, 4 서브 기판(492b, 492c, 492d)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 기판 부재(492)는 인쇄 회로 기판(PCB), 연성 인쇄 회로 기판(FPCB) 또는 경연성 인쇄 회로 기판(RFPCB)을 포함할 수 있다. 도시된 기판 부재(492)의 개수, 형상 또는 위치는 예시적인 것으로서, 도시된 실시 예에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제1 서브 기판(492a)은 베이스(413)의 일 면(예: +z축 방향을 향하는 면 또는 도 5의 제1 면(415))에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 기판(492a)은 제1 캐리어(440) 및 모터 홀더(493)와 마주보도록 상기 일 면에 부착될 수 있다. 제1 서브 기판(492a)에는 베이스(413)의 제2 개구(417)에 대응되는 개구 영역(미도시)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2, 3, 4 서브 기판(492b, 492c, 492d)은 제1 서브 기판(492a)으로부터 제1 압전 모터(510) 및 제2 압전 모터(530)를 향해 연장될 수 있다. 제2 서브 기판(492b)은 제1 압전 모터(510)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 서브 기판(492c) 및 제4 서브 기판(492d)은 복수의 제2 압전 모터(530)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 서브 기판(492c)은 제1 서브 압전 모터(530-1)와 전기적으로 연결되고, 제4 서브 기판(492d)은 제2 서브 압전 모터(530-2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 기판(492a)은 제1 압전 모터(510)의 제1 압전 소자(511)에 전기적 신호를 인가하도록 제1 압전 소자(511)에 연결될 수 있다. 제2 서브 기판(492b)과 제3 서브 기판(492c)은 제2 압전 모터(530)의 제2 압전 소자(531)에 전기적 신호를 인가하도록 제2 압전 소자(531)에 연결될 수 있다.
제3 서브 기판(492c) 및 제4 서브 기판(492d)은 제2 압전 모터(530)의 구동 시에 움직이지 않고 위치가 고정될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)의 제1 서브 압전 모터(530-1)와 제2 서브 압전 모터(530-2)는 각각 베이스(413)에 고정된 모터 홀더(493)에 지지될 수 있고, 제1 서브 압전 모터(530-1)와 제2 서브 압전 모터(530-2)는 서로의 구동을 간섭 또는 방해하지 않을 수 있다. 앞서, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 문서에 개시된 실시 예에 따르면, 제2 캐리어(450)가 제1 서브 압전 모터(530-1) 및 제2 서브 압전 모터(530-2)와 직접 연결되지 않고, 제1, 2 가이드 부재(460, 470)를 통해 구동력을 전달 받을 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)는 서로 수직한 2개의 축으로 이동하는 제2 캐리어(450)에 직접 연결되지 않으므로, 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동 시에 제2 서브 압전 모터(530-2)가 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동을 방해하거나 구속하지 않기 위해 함께 움직이거나 이동할 필요가 없으며, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동 시에 제1 서브 압전 모터(530-1)가 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동을 방해하거나 구속하지 않기 위해 함께 움직이거나 이동할 필요가 없다.
제3 서브 기판(492c)은 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동에 대해 독립적이며, 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동에 대응하여 이동할 필요가 없다. 제4 서브 기판(492d)은 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동에 대해 독립적이며, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동에 대응하여 이동할 필요가 없다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따르면, 하나의 시프트 축으로 OIS 동작 시에 이를 방해하지 않기 위해 다른 시프트 축에 연결된 FPCB의 움직임을 부여하는 설계를 회피하는 구조를 구현할 수 있다.
도 20a는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터에서 제1 연결 부재의 이동 동작을 도시한 도면이다. 도 20b는 일 실시 예에 따른 제2 압전 모터에서 제2 연결 부재의 이동 동작을 도시한 도면이다. 도 20c는 일 실시 예에 따른 제1 압전 모터 및 제2 압전 모터에서 연결 부재의 이동 동작을 그래프로 도시한 도면이다.
도 20a, 도 20b 및 도 20c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은 AF 기능을 위한 제1 압전 모터(510) 및 OIS 기능을 위한 제2 압전 모터(530)를 포함할 수 있다. 제1 압전 모터(510)는 제1 압전 소자(511), 탄성 몸체(512), 제1 로드(513) 및 제1 연결 부재(514)를 포함할 수 있다. 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531), 제2 로드(532), 카운터 매스(533) 및 제2 연결 부재(534)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 압전 모터(510, 530)는, SIDM(smooth impact drive mechanism)을 이용하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 일반적인 SIDM의 구동 원리는 관성력과 마찰력을 기반으로 하며, 스틱-슬립(stick-slip) 동작으로 이해될 수 있다. 로드(513, 532)는 압전 소자(511, 531)가 천천히 수축 또는 팽창되면 느린 속도로 이동하여 연결 부재(514, 534)와 함께 이동할 수 있다(예: 스틱(stick) 동작). 반대로, 압전 소자(511, 531)가 빠르게 수축 또는 팽창되면 빠른 속도로 이동하여 연결 부재(514, 534)와 함께 이동하지 않고, 연결 부재(514, 534)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다(예: 슬립(slip) 동작). 예를 들어, 제1 연결 부재(514)의 이동에 의해 제1 캐리어(예: 도 12의 제1 캐리어(440))가 이동할 수 있고, 제2 연결 부재(534)의 이동에 의해 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재(예: 도 17의 제1 가이드 부재(460) 및 제2 가이드 부재(470))가 이동할 수 있다.
도 20a에 도시된 제1 압전 모터(510)의 동작을 참조하면, 제1 압전 모터(510)는 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)으로 구동됨에 따라 제1 연결 부재(514)를 제1 로드(513) 상에서 이동시킬 수 있다. 제1 동작(M1)에서, 제1 압전 소자(511)는 천천히 수축될 수 있고, 제1 로드(513)는 제2 광 축 방향(②)으로 천천히 이동하고, 제1 연결 부재(514)와 제1 로드(513)가 가압 접촉됨에 따라, 이들 사이의 마찰력에 의해 제1 연결 부재(514)는 제1 로드(513)와 함께 제2 광 축 방향(②)으로 제1 거리(d1)만큼 이동할 수 있다. 제2 동작(M2)에서, 제1 압전 소자(511)가 제1 동작(M1)에 비해 빠르게 팽창될 수 있고, 제1 로드(513)는 제1 광 축 방향(①)으로 제1 거리(d1)만큼 빠르게 이동하고, 제1 연결 부재(514)의 관성력에 의해 제1 연결 부재(514)는 제1 로드(513)와 함께 움직이지 않고, 제1 로드(513)로부터 미끄러지면서 제1 동작(M1)에 의해 이동된 위치를 유지하거나, 제1 거리(d1)보다 짧은 거리만큼 제1 광 축 방향(①)으로 이동할 수 있다. 도시된 실시 예에 따르면, 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)이 수행되면, 제1 연결 부재(514)는 제1 거리(d1)보다 짧은 제2 거리(d2)만큼 이동한 상태일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 다양한 실시 예에 따라서, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 실질적으로 동일할 수 있다.
도 20a는 제1 연결 부재(514)를 제2 광 축 방향(②)으로 이동시키기 위한 제1 압전 모터(510)의 구동을 도시한 것으로서, 제1 동작(M1)과 제2 동작(M2)에서 제1 압전 소자(511)가 변형되는 방향에 따라서 제1 연결 부재(514)의 이동 방향이 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 모터(510)는 제1 동작(M1)에서 제1 압전 소자(511)가 천천히 팽창되고, 제2 동작(M2)에서 제1 압전 소자(511)가 빠르게 수축됨으로써, 제1 연결 부재(514)를 제1 광 축 방향(①)으로 이동시킬 수 있다.
도 20b에 도시된 제2 압전 모터(530)의 동작을 참조하면, 제2 압전 모터(530)는 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)으로 구동됨에 따라 제2 연결 부재(534)를 제2 로드(532) 상에서 이동시킬 수 있다. 제1 동작(M1)에서, 제2 압전 소자(531)는 천천히 팽창될 수 있고, 제2 로드(532)는 일 방향(예: 카운터 매스(533)와 멀어지는 방향(③)으로 천천히 이동하고, 제2 연결 부재(534)와 제2 로드(532)가 가압 접촉됨에 따라, 이들 사이의 마찰력에 의해 제2 연결 부재(534)는 제2 로드(532)와 함께 상기 일 방향(③)으로 제1 거리(d1)만큼 이동할 수 있다. 제2 동작(M2)에서, 제2 압전 소자(531)가 제1 동작(M1)에 비해 빠르게 수축될 수 있고, 제2 로드(532)는 상기 일 방향의 반대 방향(예: 카운터 매스(533)와 가까워지는 방향(④)으로 제1 거리(d1)만큼 빠르게 이동하고, 제2 연결 부재(534)의 관성력에 의해 제2 연결 부재(534)는 제2 로드(532)와 함께 움직이지 않고, 제2 로드(532)로부터 미끄러지면서 제1 동작(M1)에 의해 이동된 위치를 유지하거나, 제1 거리(d1)보다 짧은 거리만큼 상기 일 방향(③의 반대 방향(④)으로 이동할 수 있다. 도시된 실시 예에 따르면, 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)이 수행되면, 제2 연결 부재(534)는 제1 거리(d1)보다 짧은 제2 거리(d2)만큼 이동한 상태일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 다양한 실시 예에 따라서, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 실질적으로 동일할 수 있다.
도 20b는 제2 연결 부재(534)를 카운터 매스(533)로부터 멀어지는 방향(③)으로 이동시키기 위한 제2 압전 모터(530)의 구동을 도시한 것으로서, 제1 동작(M1)과 제2 동작(M2)에서 제2 압전 소자(531)가 변형되는 방향에 따라서 제2 연결 부재(534)의 이동 방향이 변경될 수 있다. 예를 들어, 제2 압전 모터(530)는 제1 동작(M1)에서 제2 압전 소자(531)가 천천히 수축되고, 제2 동작(M2)에서 제2 압전 소자(531)가 빠르게 팽창됨으로써, 제2 연결 부재(534)를 카운터 매스(533)와 가까워지는 방향(④)으로 이동시킬 수 있다.
도 20c는 시간에 따른 제1, 2 로드(513, 532)와 제1, 2 연결 부재(514, 534)의 위치 변화를 나타내는 그래프로서, 그래프에서 실선(2001)은 제1, 2 압전 소자(511, 531)의 수축 또는 팽창에 따른 제1, 2 로드(513, 532)의 변위이고, 점선(2003)은 제1, 2 연결 부재(514, 534)의 변위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1, 2 로드(513, 532)는 제1 동작(M1)보다 제2 동작(M2)에서 빠르게 이동하므로, 실선(2001)의 기울기가 제1 동작(M1)이 되는 구간보다 제2 동작(M2)이 수행되는 구간에서 더 크게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1, 2 압전 모터(510, 530)는 제1 동작(M1)과 제2 동작(M2)을 반복함으로써 제1, 2 연결 부재(514, 534)를 원하는 거리만큼 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)이 한번씩 수행되면, 제1, 2 연결 부재(514, 534)는 제2 거리(d2)만큼 이동할 수 있고, 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)이 반복하여 수행됨으로써 제1, 2 연결 부재(514, 534)를 원하는 거리만큼 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 동작(M1) 및 제2 동작(M2)을 3번 반복하면 제1, 2 연결 부재(514, 534)는 제2 거리(d2)의 약 3배만큼 이동할 수 있다.
제1 동작(M1)은 제1, 2 로드(513, 532)와 제1, 2 연결 부재(514, 534) 사이의 마찰력이 제1, 2 연결 부재(514, 534)의 관성력보다 크기 때문에 수행될 수 있고, 스틱 동작(sticking motion)으로 이해될 수 있다. 제2 동작(M2)은 제1, 2 연결 부재(514, 534)의 관성력이 제1, 2 로드(513, 532)와 제1, 2 연결 부재(514, 534) 사이의 마찰력보다 크기 때문에 수행될 수 있고, 슬립 동작(slipping motion)으로 이해될 수 있다.
도 21은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다. 도 22는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다. 도 23은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 카메라 하우징, 제2 캐리어 및 제2 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 21, 도 22 및 도 23은 앞서 도 17을 참조하여 설명한 실시 예와 비교하여 제2 캐리어와 제2 압전 모터의 연결 구조가 변경된 실시 예에 관한 도면이다.
도 21, 도 22 및 도 23을 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a, 도 4b 및 도 5의 카메라 모듈(400))은, 카메라 하우징(410)(예: 도 5의 카메라 하우징(410) 또는 베이스(413)), 제2 캐리어(450')(예: 도 5의 제2 캐리어(450)), 제2 압전 모터(530)(예: 도 5의 제2 압전 모터(530)) 및 가이드 볼(488, 489)을 포함할 수 있다. 카메라 하우징(410)은 베이스(413)로 참조될 수 있다. 예를 들어, 도 21 내지 도 23는, 도 17에 도시된 실시 예와 비교할 때, 제2 캐리어(450')의 구조 및 제2 압전 모터(530)의 제2 연결 부재(534)의 구조가 변경되고, 변경된 구조에 의해 가이드 부재(예: 도 17의 가이드 부재(460, 470))가 생략된 실시 예를 도시한다.
일 실시 예에서, 제2 캐리어(450')는 제1 서브 압전 모터(530-1)이 구동에 의해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동하고, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동에 의해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 수 있다. 제2 캐리어(450')는 제2 압전 모터(530)가 연결되는 연결 부분(459)을 포함할 수 있다. 연결 부분(459)은 제2 캐리어(450')의 측면에 형성될 수 있다. 연결 부분(459)은 제1 서브 압전 모터(530-1) 연결되는 제1 연결 부분(459-1) 및 제2 서브 압전 모터(530-2)가 연결되는 제2 연결 부분(459-2)을 포함할 수 있다. 제1 연결 부분(459-1)은 제1 서브 압전 모터(530-1)로부터 구동력을 전달 받고, 제2 연결 부분(459-2)은 제2 서브 압전 모터(530-2)로부터 구동력을 전달 받을 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연결 부분(459-1)은 제1 서브 압전 모터(530-1)의 제2 연결 부재(534)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향 이동이 구속되고, 제2 시프트 축(S2) 방향 이동이 자유로울 수 있다. 제2 연결 부분(459-2)은 제2 서브 압전 모터(530-2)의 제2 연결 부재(534)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향 이동이 구속되고, 제1 시프트 축(S1) 방향 이동이 자유로울 수 있다.
제1 연결 부분(459-1)은 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동에 의해 제2 캐리어(450')가 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 수 있도록 제1 서브 압전 모터(530-1)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 가능할 수 있다. 제2 연결 부분(459-2)은 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동에 의해 제2 캐리어(450')가 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 수 있도록 제2 서브 압전 모터(530-2)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 가능할 수 있다.
제1 연결 부분(459-1) 및 제2 연결 부분(459-2) 각각에는 제2 압전 모터(530)의 가이드 돌기(539a)가 수용되는 가이드 레일(459a) 및 가이드 레일(459a)의 양 측에 형성되고 가이드 볼(488, 489)이 수용되는 가이드 홈(459b)이 형성될 수 있다. 제1 연결 부분(459-1)의 가이드 레일(459a) 및 가이드 홈(459b)은 제2 시프트 축(S2) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 제2 연결 부분(459-2)의 가이드 레일(459a) 및 가이드 홈(459b)은 제1 시프트 축(S1) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 압전 모터(530)는 제2 압전 소자(531), 제2 로드(532), 카운터 매스(533), 제2 연결 부재(534)를 포함할 수 있다. 제2 연결 부재(534)는 제2 가압 부분(536) 및 제2 가압 부분(536)에 결합된 가이드 부분(539)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 21 내지 도 22에 도시된 제2 압전 모터(530)의 제2 압전 소자(531), 제2 로드(532), 카운터 매스(533) 및 제2 연결 부재(534)의 제2 가압 부분(536)은 각각 도 15a 및 도 15b에 도시된 제2 압전 모터(530)에 포함된 구성들과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 이하, 중복되는 설명은 생략하고 변경된 내용을 중심으로 설명한다.
일 실시 예에서, 제2 연결 부재(534)는 제2 캐리어(450')의 이동을 가이드하기 위한 가이드 부분(539)을 포함할 수 있다. 가이드 부분(539)은 제2 로드(532)에 탄성적으로 결합되는 제2 가압 부분(536)의 일 측에 결합될 수 있다. 가이드 부분(539)은 제2 캐리어(450')에 결합될 수 있다. 예를 들어, 가이드 부분(539)은 제2 캐리어(450')의 연결 부분(459)에 결합될 수 있다. 가이드 부분(539)은 연결 부분(459)에 형성된 가이드 레일(459a)에 대응되는 가이드 돌기(539a)를 포함할 수 있다. 가이드 돌기(539a)는 가이드 레일(459a)에 수용될 수 있다. 가이드 돌기(539a)는 가이드 레일(459a) 내부에서 가이드 레일(459a)의 연장 방향을 따라서 이동이 가능할 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 돌기(539a)는 가이드 레일(459a)에 결합됨으로써, 제2 캐리어(450')가 가이드 부분(539)에 대해 시프트 축(S1, S2) 중 일 방향으로 이동 가능하고, 일 방향에 수직한 방향으로는 구속되도록 가이드할 수 있다.
제1 서브 압전 모터(530-1)의 가이드 돌기(539a)는 제2 시프트 축(S2) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 제1 서브 압전 모터(530-1)의 가이드 돌기(539a)는 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동력을 제2 캐리어(450')에 전달하여 제2 캐리어(450')를 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 압전 모터(530-1)의 가이드 돌기(539a)는 제1 연결 부분(459-1)에 대해 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동이 제한되므로, 제1 서브 압전 모터(530-1)의 구동력을 제2 캐리어(450')에 전달할 수 있다. 제1 서브 압전 모터(530-1)의 가이드 돌기(539a)는 가이드 레일(459a)에 대해서 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동 가능하므로, 제2 캐리어(450')가 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 가이드 돌기(539a)에 의해 구속되지 않을 수 있다.
제2 서브 압전 모터(530-2)의 가이드 돌기(539a)는 제1 시프트 축(S1) 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 제2 서브 압전 모터(530-2)의 가이드 돌기(539a)는 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동력을 제2 캐리어(450')에 전달하여 제2 캐리어(450')를 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 가이드 돌기(539a)는 제2 연결 부분(459-2)에 대해 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동이 제한되므로, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 구동력을 제2 캐리어(450')에 전달할 수 있다. 제2 서브 압전 모터(530-2)의 가이드 돌기(539a)는 가이드 레일(459a)에 대해서 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동 가능하므로, 제2 캐리어(450')가 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 가이드 돌기(539a)에 의해 구속되지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 볼(488, 489)은 제2 압전 모터(530)의 가이드 부분(539)에 대한 제2 캐리어(450')의 이동을 가이드할 수 있다. 가이드 볼(488, 489)은 제1 연결 부분(459-1)의 가이드 홈(459b)에 수용되는 제1 가이드 볼(488) 및 제2 연결 부분(459-2)의 가이드 홈(459b)에 수용되는 제2 가이드 볼(489)을 포함할 수 있다.
가이드 볼(488, 489)은 연결 부분(459)과 가이드 부분(539) 사이의 공간에 회전 동작 및/또는 구름 동작이 가능하게 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 볼(488)은 제2 캐리어(450')가 베이스(413)를 기준으로 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동할 때, 제1 서브 압전 모터(530-1)의 가이드 부분(539)과 제1 연결 부분(459-1)의 가이드 홈(459b) 사이에서 제2 시프트 축(S2) 방향으로 선형 이동하면서 회전하거나, 또는 제자리에서 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 볼(489)은 제2 캐리어(450')가 베이스(413)를 기준으로 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동할 때, 제2 서브 압전 모터(530-2)의 가이드 부분(539)과 제2 연결 부분(459-2)의 가이드 홈(459b) 사이에서 제1 시프트 축(S1) 방향으로 선형 이동하면서 회전하거나, 또는 제자리에서 회전할 수 있다.
스마트폰과 같은 전자 장치에 내장되는 카메라 모듈은 코일과 마그넷을 포함하는 보이스 코일 모터를 이용하여 렌즈를 이동시키도록 구성될 수 있다. 보이스 코일 모터 타입의 액추에이터는 마그넷과 코일의 무게에 의해 카메라 모듈의 무게를 증가시킬 수 있고, 자기 간섭이 발생할 수 있다.
또한, 카메라 모듈은 스텝 모터를 이용하여 렌즈를 이동시키도록 구성될 수 있다. 스텝 모터 타입의 액추에이터는 크기가 커서 카메라 모듈의 소형화에 제한이 있을 수 있고, 모터의 작동에 의해 소음이 발생할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 압전 모터를 이용하여 렌즈의 선형 이동을 수행하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은, 카메라 하우징(410); 렌즈(421)를 포함하고, 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되는 렌즈 어셈블리(420); 상기 렌즈 어셈블리가 결합되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 렌즈의 광 축(OA) 방향으로 이동이 가능한 제1 캐리어(440); 상기 제1 캐리어가 배치되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향(S1, S2)으로 이동이 가능한 제2 캐리어(450); 상기 제1 캐리어 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제1 캐리어를 상기 광 축 방향으로 이동시키도록 제1 구동력을 제공하는 제1 압전 모터(510); 및 상기 카메라 하우징 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제2 캐리어를 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동시키도록 제2 구동력을 제공하는 제2 압전 모터(530);를 포함할 수 있다. 상기 제1 캐리어는 상기 제2 캐리어에 상기 광 축 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 상기 제2 압전 모터는 상기 카메라 하우징에 안착된 상태에서 적어도 일부가 상기 광 축에 수직한 방향으로 이동함에 따라 상기 제2 캐리어에 상기 제2 구동력을 전달하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 압전 모터는, 탄성 몸체(512), 상기 탄성 몸체의 상부면(5153)에 부착되는 제1 압전 소자(511), 상기 탄성 몸체의 하부면(5154)에 부착되는 제1 로드(rod)(513) 및 제1 로드에 연결되는 제1 연결 부재(514)를 포함할 수 있다. 상기 탄성 몸체 및 상기 제1 압전 소자는, 상기 제1 압전 소자에 인가되는 전압에 기초하여 상기 광 축 방향으로 굽힘 진동하도록 구성되는 진동체(vibrator)를 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 캐리어는 상기 제1 압전 모터가 안착되는 모터 안착부(453)를 포함할 수 있다. 상기 탄성 몸체의 일부는 상기 모터 안착부에 결합될 수 있다. 상기 제1 연결 부재는 상기 제1 캐리어와 함께 움직이도록 상기 제1 캐리어에 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 진동체에는, 상기 굽힘 진동하는 동작에서 진동 변위가 실질적으로 0인 노달 포지션(nodal position)(N)이 정의될 수 있다. 상기 노달 포지션은 상기 진동체와 중첩될 수 있다. 상기 탄성 몸체는 상기 진동체의 상기 노달 포지션에 대응되는 위치에 형성되는 돌출 부분(517)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 탄성 몸체는, 상기 상부면 방향을 기준으로 상기 노달 포지션과 중첩되는 일부 영역이 상기 제2 캐리어에 본딩될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 탄성 몸체는, 상기 제1 압전 소자 및 상기 제1 로드가 결합되는 베이스 부분(515) 및 상기 베이스 부분의 길이 방향(L) 양 단부로부터 연장되는 연장 부분(516)을 포함할 수 있다. 상기 연장 부분은, 상기 베이스 부분보다 두껍게 형성되며, 상기 진동체의 상기 굽힘 진동에서 진동 변위를 확대시키도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 연결 부재는, 제1 몸체 부분(514a), 제1 몸체 부분의 일 측에 배치되고, 상기 제1 로드와 연결되는 복수의 제1 가압 부분(514b) 및 제1 몸체 부분의 타 측에 배치되고, 상기 제1 캐리어에 고정되는 제1 고정 부분(514c)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 가압 부분은, 탄성을 가지며 상기 제1 로드에 예압(P3, P4)을 인가하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 복수의 제1 가압 부분은, 제1 부분(514b-1) 및 상기 제1 부분과 분리된 제2 부분(514b-2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 제1 로드에 서로 대향하는 방향으로 상기 예압을 인가하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 하우징의 베이스(413)에 상기 광 축에 수직한 제1 시프트 축(S1) 방향으로 이동 가능하게 배치되는 제1 가이드 부재(460);를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드 부재에는 상기 제2 캐리어가 상기 광 축 및 상기 제1 시프트 축 각각에 수직한 제2 시프트 축(S2) 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 베이스는 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되는 제1 가이드 홈(419)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드 부재는 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되고 상기 제1 가이드 홈과 상기 광 축 방향으로 중첩되는 제2 가이드 홈(463)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈 사이의 공간에는 제1 가이드 볼(483)이 수용될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 가이드 부재는, 상기 제2 캐리어를 향하는 면(460a)에 형성되고 상기 제2 시프트 축 방향으로 연장되는 제3 가이드 홈(462)을 포함할 수 있다. 상기 제2 캐리어는, 상기 제2 시프트 축 방향으로 연장되고 상기 제3 가이드 홈과 상기 광 축 방향으로 중첩되는 제4 가이드 홈(456)을 포함할 수 있다. 상기 제3 가이드 홈과 상기 제4 가이드 홈 사이의 공간에는 제2 가이드 볼(484)이 수용될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 캐리어에 상기 제1 시프트 축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 제2 가이드 부재(470);를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 캐리어는 상기 제1 가이드 부재 및 상기 제2 가이드 부재와 상기 광 축 방향으로 정렬될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 캐리어는, 상기 제2 가이드 부재를 향하는 면(450a)에 형성되고 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되는 제5 가이드 홈(455)을 포함할 수 있다. 상기 제2 가이드 부재는, 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되고 상기 제5 가이드 홈과 상기 광 축 방향으로 중첩되는 제6 가이드 홈(476)을 더 포함할 수 있다. 상기 제4 가이드 홈과 상기 제6 가이드 홈 사이의 공간에는 제3 가이드 볼(485)이 수용될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 압전 모터는, 상기 제2 캐리어를 상기 제1 시프트 축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 서브 압전 모터(530-1) 및 상기 제2 캐리어를 상기 제2 시프트 축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제2 서브 압전 모터(530-2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 서브 압전 모터는 상기 제1 가이드 부재에 연결되고, 상기 제2 서브 압전 모터는 상기 제2 가이드 부재에 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 캐리어와 상기 제1 가이드 부재는, 상기 제2 캐리어가 상기 제1 가이드 부재에 대해 상기 제1 시프트 축 방향 이동은 제한되되, 상기 제2 시프트 축 방향 이동은 가능하도록 연결될 수 있다. 상기 제2 캐리어와 상기 제2 가이드 부재는, 상기 제2 캐리어가 상기 제2 가이드 부재에 대해 상기 제2 시프트 축 방향 이동은 제한되되, 상기 제1 시프트 축 방향 이동은 가능하도록 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 서브 압전 모터는 상기 제1 가이드 부재에 상기 제1 시프트 축 방향으로 구동력을 인가할 수 있다. 상기 제2 캐리어는 상기 제1 가이드 부재와 함께 상기 제1 시프트 축 방향으로 이동하고, 상기 제2 가이드 부재는 상기 제2 캐리어와 상기 제1 가이드 부재의 이동으로부터 분리될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 서브 압전 모터는 상기 제2 가이드 부재에 상기 제2 시프트 축 방향으로 구동력을 인가할 수 있다. 상기 제2 캐리어는 상기 제2 가이드 부재와 함께 상기 제2 시프트 축 방향으로 이동하고, 상기 제1 가이드 부재는 상기 제2 캐리어와 상기 제2 가이드 부재의 이동으로부터 분리될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 압전 모터는 상기 카메라 하우징의 베이스(413)에 안착될 수 있다. 상기 제1 서브 압전 모터는 상기 베이스의 가장가리 중 상기 제1 시프트 축에 평행한 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 서브 압전 모터는 상기 베이스의 가장자리 중 상기 제2 시프트 축에 평행한 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 양 단부(495a, 495b)가 상기 카메라 하우징의 베이스(413)에 고정되고, 중심부(495a)가 상기 제2 가이드 부재와 접촉하도록 배치되는 제1 탄성 부재(495)(예: 제2 스프링 부재(495));를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 탄성 부재는 상기 제2 가이드 부재, 상기 제2 캐리어 및 상기 제1 가이드 부재에 상기 베이스를 향하는 방향으로 예압(P8)을 인가하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 캐리어에 결합되는 제2 탄성 부재(494)(예: 도 8의 제1 스프링 부재(494));를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 탄성 부재의 양 단부(494b, 494c)와 상기 제1 캐리어의 측면(442) 사이에는 상기 제2 캐리어의 지지부(451(451-1, 451-2))가 배치될 수 있다. 상기 제2 탄성 부재는 상기 지지부에 상기 제1 캐리어를 향하는 방향으로 예압(P1, P2)을 인가하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 압전 모터의 구동력을 전달 받는 가이드 부재를 포함함으로써, AF를 위한 렌즈 캐리어와 OIS를 위한 렌즈 캐리어가 압전 모터에 직접적으로 연결되지 않을 수 있고, 이를 통해, 전원 인가를 위한 FPCB가 움직이지 않고 고정될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 소정의 예압을 인가하기 위한 텐션 구조 또는 탄성 구조를 적용함으로써, 압전 모터와 렌즈 캐리어 사이의 정렬이 어긋나는 현상을 방지할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
Claims (20)
- 카메라 모듈에 있어서,
카메라 하우징;
렌즈를 포함하고, 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되는 렌즈 어셈블리;
상기 렌즈 어셈블리가 결합되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 렌즈의 광 축 방향으로 이동이 가능한 제1 캐리어;
상기 제1 캐리어가 배치되고, 상기 카메라 하우징에 대해 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동이 가능한 제2 캐리어, 상기 제1 캐리어는 상기 제2 캐리어에 상기 광 축 방향으로 이동 가능하게 연결됨;
상기 제1 캐리어 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제1 캐리어를 상기 광 축 방향으로 이동시키도록 제1 구동력을 제공하는 제1 압전 모터; 및
상기 카메라 하우징 및 상기 제2 캐리어에 연결되고, 상기 제2 캐리어를 상기 광 축에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동시키도록 제2 구동력을 제공하는 제2 압전 모터;를 포함하고,
상기 제2 압전 모터는 상기 카메라 하우징에 안착된 상태에서 적어도 일부가 상기 광 축에 수직한 방향으로 이동함에 따라 상기 제2 캐리어에 상기 제2 구동력을 전달하도록 구성되는, 카메라 모듈. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 압전 모터는,
탄성 몸체, 상기 탄성 몸체의 상부면에 부착되는 제1 압전 소자, 상기 탄성 몸체의 하부면에 부착되는 제1 로드(rod) 및 제1 로드에 연결되는 제1 연결 부재를 포함하고,
상기 탄성 몸체 및 상기 제1 압전 소자는, 상기 제1 압전 소자에 인가되는 전압에 기초하여 상기 광 축 방향으로 굽힘 진동하도록 구성되는 진동체(vibrator)를 형성하는, 카메라 모듈. - 청구항 2에 있어서,
상기 제2 캐리어는 상기 제1 압전 모터가 안착되는 모터 안착부를 포함하고,
상기 탄성 몸체의 일부는 상기 모터 안착부에 결합되고,
상기 제1 연결 부재는 상기 제1 캐리어와 함께 움직이도록 상기 제1 캐리어에 결합되는, 카메라 모듈. - 청구항 2에 있어서,
상기 진동체에는, 상기 굽힘 진동하는 동작에서 진동 변위가 실질적으로 0인 노달 포지션(nodal position)이 정의되고,
상기 노달 포지션은 상기 진동체와 중첩되고,
상기 탄성 몸체는 상기 진동체의 상기 노달 포지션에 대응되는 위치에 형성되는 돌출 부분을 포함하는, 카메라 모듈. - 청구항 4에 있어서,
상기 탄성 몸체는,
상기 상부면 방향을 기준으로 상기 노달 포지션과 중첩되는 일부 영역이 상기 제2 캐리어에 본딩되는, 카메라 모듈. - 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 몸체는,
상기 제1 압전 소자 및 상기 제1 로드가 결합되는 베이스 부분 및 상기 베이스 부분의 길이 방향 양 단부로부터 연장되는 연장 부분을 포함하고,
상기 연장 부분은,
상기 베이스 부분보다 두껍게 형성되며, 상기 진동체의 상기 굽힘 진동에서 진동 변위를 확대시키도록 구성되는, 카메라 모듈. - 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 연결 부재는,
제1 몸체 부분,
제1 몸체 부분의 일 측에 배치되고, 상기 제1 로드와 연결되는 복수의 제1 가압 부분 및
제1 몸체 부분의 타 측에 배치되고, 상기 제1 캐리어에 고정되는 제1 고정 부분을 포함하고,
상기 복수의 제1 가압 부분은, 탄성을 가지며 상기 제1 로드에 예압을 인가하도록 구성되는, 카메라 모듈. - 청구항 7에 있어서,
상기 복수의 제1 가압 부분은,
제1 부분 및 상기 제1 부분과 분리된 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 제1 로드에 서로 대향하는 방향으로 상기 예압을 인가하도록 구성되는, 카메라 모듈. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카메라 하우징의 베이스에 상기 광 축에 수직한 제1 시프트 축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 제1 가이드 부재;를 더 포함하고,
상기 제1 가이드 부재에는 상기 제2 캐리어가 상기 광 축 및 상기 제1 시프트 축 각각에 수직한 제2 시프트 축 방향으로 이동 가능하게 배치되는, 카메라 모듈. - 청구항 9에 있어서,
상기 베이스는 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되는 제1 가이드 홈을 포함하고,
상기 제1 가이드 부재는 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되고 상기 제1 가이드 홈과 상기 광 축 방향으로 중첩되는 제2 가이드 홈을 포함하고,
상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈 사이의 공간에는 제1 가이드 볼이 수용되는, 카메라 모듈. - 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 제1 가이드 부재는, 상기 제2 캐리어를 향하는 면에 형성되고 상기 제2 시프트 축 방향으로 연장되는 제3 가이드 홈을 포함하고,
상기 제2 캐리어는, 상기 제2 시프트 축 방향으로 연장되고 상기 제3 가이드 홈과 상기 광 축 방향으로 중첩되는 제4 가이드 홈을 포함하고,
상기 제3 가이드 홈과 상기 제4 가이드 홈 사이의 공간에는 제2 가이드 볼이 수용되는, 카메라 모듈. - 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 캐리어에 상기 제1 시프트 축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 제2 가이드 부재;를 더 포함하고,
상기 제2 캐리어는 상기 제1 가이드 부재 및 상기 제2 가이드 부재와 상기 광 축 방향으로 정렬되는, 카메라 모듈. - 청구항 12에 있어서,
상기 제2 캐리어는, 상기 제2 가이드 부재를 향하는 면에 형성되고 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되는 제5 가이드 홈을 포함하고,
상기 제2 가이드 부재는, 상기 제1 시프트 축 방향으로 연장되고 상기 제5 가이드 홈과 상기 광 축 방향으로 중첩되는 제6 가이드 홈을 더 포함하고,
상기 제4 가이드 홈과 상기 제6 가이드 홈 사이의 공간에는 제3 가이드 볼이 수용되는, 카메라 모듈. - 청구항 12에 있어서,
상기 제2 압전 모터는,
상기 제2 캐리어를 상기 제1 시프트 축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 서브 압전 모터 및 상기 제2 캐리어를 상기 제2 시프트 축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제2 서브 압전 모터를 포함하고,
상기 제1 서브 압전 모터는 상기 제1 가이드 부재에 연결되고,
상기 제2 서브 압전 모터는 상기 제2 가이드 부재에 연결되는, 카메라 모듈. - 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 캐리어와 상기 제1 가이드 부재는,
상기 제2 캐리어가 상기 제1 가이드 부재에 대해 상기 제1 시프트 축 방향 이동은 제한되되, 상기 제2 시프트 축 방향 이동은 가능하도록 연결되고,
상기 제2 캐리어와 상기 제2 가이드 부재는,
상기 제2 캐리어가 상기 제2 가이드 부재에 대해 상기 제2 시프트 축 방향 이동은 제한되되, 상기 제1 시프트 축 방향 이동은 가능하도록 연결되는, 카메라 모듈. - 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
상기 제1 서브 압전 모터는 상기 제1 가이드 부재에 상기 제1 시프트 축 방향으로 구동력을 인가하고,
상기 제2 캐리어는 상기 제1 가이드 부재와 함께 상기 제1 시프트 축 방향으로 이동하고, 상기 제2 가이드 부재는 상기 제2 캐리어와 상기 제1 가이드 부재의 이동으로부터 분리되는, 카메라 모듈. - 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 서브 압전 모터는 상기 제2 가이드 부재에 상기 제2 시프트 축 방향으로 구동력을 인가하고,
상기 제2 캐리어는 상기 제2 가이드 부재와 함께 상기 제2 시프트 축 방향으로 이동하고, 상기 제1 가이드 부재는 상기 제2 캐리어와 상기 제2 가이드 부재의 이동으로부터 분리되는, 카메라 모듈. - 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 압전 모터는 상기 카메라 하우징의 베이스에 안착되고,
상기 제1 서브 압전 모터는 상기 베이스의 가장가리 중 상기 제1 시프트 축에 평행한 가장자리에 인접하게 배치되고,
상기 제2 서브 압전 모터는 상기 베이스의 가장자리 중 상기 제2 시프트 축에 평행한 가장자리에 인접하게 배치되는, 카메라 모듈. - 청구항 12 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
양 단부가 상기 카메라 하우징의 베이스에 고정되고, 중심부가 상기 제2 가이드 부재와 접촉하도록 배치되는 제1 탄성 부재;를 더 포함하고,
상기 제1 탄성 부재는, 상기 제2 가이드 부재, 상기 제2 캐리어 및 상기 제1 가이드 부재에 상기 베이스를 향하는 방향으로 예압을 인가하도록 구성되는, 카메라 모듈. - 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 캐리어에 결합되는 제2 탄성 부재;를 더 포함하고,
상기 제2 탄성 부재의 양 단부와 상기 제1 캐리어의 측면 사이에는 상기 제2 캐리어의 지지부가 배치되고,
상기 제2 탄성 부재는, 상기 지지부에 상기 제1 캐리어를 향하는 방향으로 예압을 인가하도록 구성되는, 카메라 모듈.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2023/012417 WO2024053905A1 (ko) | 2022-09-08 | 2023-08-22 | 압전 모터를 포함하는 카메라 모듈 |
| EP23757825.7A EP4357862A1 (en) | 2022-09-08 | 2023-08-22 | Camera module comprising piezoelectric motor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20220114483 | 2022-09-08 | ||
| KR1020220114483 | 2022-09-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240035289A true KR20240035289A (ko) | 2024-03-15 |
Family
ID=90272696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220145313A KR20240035289A (ko) | 2022-09-08 | 2022-11-03 | 압전 모터를 포함하는 카메라 모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240035289A (ko) |
-
2022
- 2022-11-03 KR KR1020220145313A patent/KR20240035289A/ko unknown
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